terça-feira, 11 de outubro de 2011

Por que uma mesa com três pernas não balança?

Em um domingo qualquer eu estava almoçando e algo me incomodava, toda vez que algém se apoiava sobre a mesa, ela pendia para um lado e retornava a sua posição quando esta pessoa se afastava dela, e esse processo se repetia diversas vezes. Até então estava conformado em saber que "coisas" caem, 1+1=2 e mesas balançam, mas isso mudou quando me deparei com uma mesa bem peculiar, ela tinha apenas três pernas, no momento eu me questionei sobre a firmesa daquela mesa, ora, se uma mesa com quatro pernas balança, então esta com três deve desabar se colocarmos algo sobre ela, para a minha surpresa a mesa não balançou quando coloquei um objeto sobre ela e achei incrível este fato, me perguntei no mesmo instante:

- Por que uma mesa com três pernas não balança?

sexta-feira, 2 de setembro de 2011

Um Problema de Geometria Analítica

Olá caros leitores do Giga Matemática, como vocês devem ter percebido, o blog ficou um tempo sem ser atualizado, isso se deve à corrreria no meio acadêmico em que vivo. Como uma postagem de volta trago à vocês mais uma questão enviada por um leitor do blog (Vocês estão me surpreendendo cada vez mais!), A questão, juntamente com a solução, foi enviada pelo leitor Alexandre Lima, quando vi a mesma fiquei muito entusiasmado, pois essa questão se mostra bastante perspicaz, assim segue a mesma abaixo:

Construção do Problema:
No primeiro quadrante, ligue com uma reta todos os pontos, inteiros, do eixo das ordenadas [;(0,y);] com o eixo das abcissas [;(x,0);], tais que a soma [;x+y;] seja constante. Seja [;k;] o valor da soma [;x+y;].
Figura gerada para k =11


Desafio: Calcular a área dessa região em função de [;k;].

Explicação: Suponha que o valor da constante seja igual a [;6;], assim, os pontos do primeiro quadrante da forma [;(x,0);] e [;(0,y);] que devem se ligados são aqueles tais que [;x+y=6;].
Portanto, existem [;5;] pares de números inteiros tais que a soma seja [;6;]. Assim, ligamos os seguintes pontos:
[;(0,5);] com o ponto [;(1,0);]
[;(0,4);] com o ponto [;(2,0);]
[;(0,3);] com o ponto [;(3,0);]
[;(0,2);] com o ponto [;(4,0);] 
[;(0,1);] com  o ponto [;(5,0);] 
O problema consiste em calcular a área dessa região.

Solução encontrada pelo Leitor:

quinta-feira, 28 de julho de 2011

Tentando dar uma Demostração para o Último Teorema de Fermat (Parte 2)

Olá caros leitores, quem acompanhou a última postagem (Tentando dar uma Demonstração para o Último Teorema de Fermat (Parte 1)) viu toda trajeória deste incrível teorema, que agora se chama Teorema de Fermat-Wiles devido a demonstração do mesmo pelo matemático britânico Andrews Wiles, e como prometido irei apresentar a vocês uma tentativa para demonstrar o último teorema de Fermat utilizando recursos mais acessíveis. 
Este artigo foi enviado pelo Prof. Sebá (Sebastião Vieira do Nascimento) e é com muito prazer que aqui eu o apresento esta demonstração:

Primeiramente apresentamos alguns casos particulares do Último Teorema de Fermat:

Lema 1 (Caso n=4). Não há solução inteira positiva para a equação 
[;x^4+y^4=z^4;].
Prova: Basta ver que 
[;x^4+y^4=z^4\Leftrightarrow\left(x^2\right)^2+\left(y^2\right)^2=\left(z^2\right)^2;]
e considerar a terna [;x^2,y^2,z^2;].

Em geral podemos provar o caso [;n=4k;] onde [;k\in\left{1,2,3,\ldots\right};].

Lema 2 (Caso n=4k). Não há solução inteira positiva para a equação 
[;x^{4k}+y^{4k}=z^{4k};] 
Prova: Basta notar que 
[;x^{4k}+y^{4k}=z^{4k}\Leftrightarrow (x^k)^4+(y^k)^4=(z^k)^4;]
e considerar a terna [;(x^k)^2,(y^k)^2,(z^k)^2;].

Na verdade podemos ir mais além: Se [;n;] é um inteiro que possui um fator primo [;p;] ímpar, então se provarmos que [;x^p+y^p=z^p;] não tem solução inteira positiva, teremos provado que [;x^{kp}+y^{kp}=z^{kp};] também não possui solução inteira, onde [;p=kp;].

Teorema de Sebá:

quarta-feira, 27 de julho de 2011

O Problema da Constante de Euler-Mascheroni

Este problema foi enviado pelo leitor e colaborador Prof. Aldenor Lemos, a motivação desta postagem veio do livro Logaritmos do Elon. o problema é o seguinte:
Mostre que a soma 
[;S_p=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\cdots+\frac{1}{p};]
é maior do que [;ln(p+1);] e conclua que [;\lim_{p\to\infty}S_p=\infty;]. Isto se escreve também assim:
[;1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\cdots+\frac{1}{p}+\cdots=\infty;] 
Solução: Para todo [x;] diferente de zero é verdade que [;e^x>x+1;].
Basta ver que [;e^x=1+x+\frac{x^2}{2!}+\frac{x^3}{3!}+\cdots>1+x;] , assim [;e^x>1+x;] (Você pode ver uma prova geométrica aqui) , daí:
Fazendo [;x=\frac{1}{n};] , com [;n\in\mathbb{N};], temos:
[;e^{\frac{1}{n}}>\frac{1}{n}+1;]
Como a função logaritmo natural é monótona crecente (isto quer dizer que dados [;a>b\Rightarrow ln a>ln b;]), obtemos:
[;ln\left(e^{\frac{1}{n}}\right)>ln\left(\frac{1}{n}+1\right)\Rightarrow \frac{1}{n}>ln\left(\frac{1}{n}+1\right);]
Portanto,
[;\sum_{n=1}^p\frac{1}{n}\quad>\sum_{n=1}^p ln\left(\frac{1}{n}+1\right);]
Logo,
[;1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\cdots+\frac{1}{p}>ln(2)+ln\left(\frac{3}{2}\right)+ln\left(\frac{4}{3}\right)+\cdots+ln\left(\frac{p+1}{p}\right);] 
[;S_p>ln\left(2\cdot\frac{3}{2}\cdot\frac{4}{3}\cdot\ldots\cdot\frac{p+1}{p}\right);] 
[;S_p>ln(p+1);]
Conclusão:
[;lim_{p\to\infty} S_p=\infty;], pois [;lim_{p\to\infty}ln(P+1)=\infty;] .

Existem outras formas de solucionar esse problema, quem quiser saber mais entre em contato com o Giga aqui, ou envie seu arquivo aqui .
Não perca a continuação desta postagem, abordaremos o porque o título e o que é a constante de euler-mascheroni.
Bibliografia: Logaritmos - LIMA, Elon Lages; SBM, 4ª Edição, Rio de Janeiro 2009