{"id":110971,"date":"2018-09-01T21:18:02","date_gmt":"2018-09-02T00:18:02","guid":{"rendered":"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/?page_id=110971"},"modified":"2023-05-04T17:28:01","modified_gmt":"2023-05-04T20:28:01","slug":"problemao-igualdade","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/problemao-igualdade\/","title":{"rendered":".Problem\u00e3o: Igualdade"},"content":{"rendered":"<p style=\"margin:10px\">\n<div class=\"g1n\" style=\"line-height:27px;\">\n<p class=\"tit\" style=\"line-height:25px;margin:10px\">Problema<br \/>\n<span style=\"font-size:12px;color:#800000\"> (Indicado a partir do 9\u00ba ano do E. F.)<\/span><\/p>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 10px; margin-bottom: 20px;border: 0 none\"\/>\n<p>Mostre que na igualdade abaixo \u00e9 imposs\u00edvel que todos os n\u00fameros  [tex]x_1,\\ x_2,\\ \\cdots, x_{2018}[\/tex] sejam \u00edmpares.<\/p>\n<p style=\"text-align:center;\"> [tex]\\dfrac{1}{x_1}+\\dfrac{1}{x_2}+\\cdots+\\dfrac{1}{x_{2018}}=1[\/tex].<\/p>\n<\/p>\n<\/div>\n<p style=\"margin:30px\">\n<div class=\"cb36 g1n\" style=\"margin:30px;line-height:27px; width:85%; margin-left:auto; margin-right:auto; \"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2013\/01\/menino.jpg\" style=\"border:none\"  alt=\"explicador_p\" width=\"80\" height=\"96\" class=\"alignleft size-full wp-image-1001\" \/> <\/p>\n<p class=\"c3 ti3\" style=\"line-height:25px;margin:10px\"> Lembrete<\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n<p>Muitos problemas matem\u00e1ticos podem ser resolvidos com estrat\u00e9gias que utilizam conceitos simples.<br \/>\nUm exemplo de tal situa\u00e7\u00e3o \u00e9 este problema: precisamos apenas saber o que s\u00e3o n\u00fameros pares e n\u00fameros \u00edmpares.<br \/>\n Para um poss\u00edvel aprofundamento no tema, visite a Sala de Estudos <a href=\"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/numeros-especiais-pares-e-impares\/\" rel=\"noopener\" target=\"_blank\"><strong>N\u00fameros especiais \u2013 pares e \u00edmpares<\/strong><\/a>, do Blog Clubes de Matem\u00e1tica da OBMEP.\n<\/div>\n<p style=\"margin:30px\">\n<div class=\"g1n\" style=\"line-height:30px;\">\n<p class=\"tit\" style=\"line-height:30px;margin:10px\">Solu\u00e7\u00e3o <\/p>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 10px; margin-bottom: 20px;border: 0 none\"\/>\n<p>[tex]\\textcolor{#800000}{(1)} \\, [\/tex] Fa\u00e7amos primeiro um caso mais simples, com apenas duas parcelas, para facilitar a compreens\u00e3o do argumento que utilizaremos.<br \/>\nConsidere a equa\u00e7\u00e3o:<br \/>\n[tex]\\qquad \\qquad \\dfrac{1}{x_1}+\\dfrac{1}{x_2}=1.\\qquad\\qquad \\textcolor{#800000}{(i)}[\/tex]<br \/>\nSuponhamos, por absurdo, que existam dois n\u00fameros \u00edmpares que satisfa\u00e7am a equa\u00e7\u00e3o [tex]\\textcolor{#800000}{(i)} \\, [\/tex]. Nessa situa\u00e7\u00e3o, podemos realizar a seguinte opera\u00e7\u00e3o de soma de fra\u00e7\u00f5es:<br \/>\n[tex]\\qquad \\qquad \\dfrac{x_2+x_1}{x_1\\cdot x_2}=1\\qquad\\qquad \\textcolor{#800000}{(ii)}[\/tex]<br \/>\ne a equa\u00e7\u00e3o [tex]\\textcolor{#800000}{(ii)} \\, [\/tex] \u00e9 equivalente a<br \/>\n[tex]\\qquad \\qquad x_2+x_1=x_1\\cdot x_2.\\qquad\\qquad \\textcolor{#800000}{(iii)}[\/tex]<br \/>\nObserve a equa\u00e7\u00e3o [tex]\\textcolor{#800000}{(iii)} \\, [\/tex] e veja que:<\/p>\n<ul>\n<li>no lado esquerdo da igualdade temos a soma de dois n\u00fameros \u00edmpares, o que resulta em um n\u00famero par;<\/li>\n<li>no lado direito da igualdade temos o produto de n\u00fameros \u00edmpares, o que resulta em um n\u00famero \u00edmpar.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Assim, a equa\u00e7\u00e3o [tex]\\textcolor{#800000}{(iii)} \\, [\/tex], na \u00f3tica da paridade, fica:<br \/>\n[tex]\\qquad \\qquad \\underbrace{x_2+x_1}_{par}=\\underbrace{x_1\\cdot x_2}_{\u00edmpar}[\/tex]<br \/>\no que \u00e9 um absurdo, pois um n\u00famero n\u00e3o pode ser simultaneamente par e \u00edmpar.<br \/>\nPortanto, <strong>a nossa suposi\u00e7\u00e3o de que existem dois n\u00fameros \u00edmpares que satisfa\u00e7am a equa\u00e7\u00e3o [tex]\\textcolor{#800000}{(i)} \\, [\/tex] n\u00e3o pode ocorrer<\/strong>!<\/p>\n<p style=\"margin:20px\">\n<p>[tex]\\textcolor{#800000}{(2)} \\, [\/tex]No caso do problema proposto, suponhamos, por absurdo, que existam [tex]2018[\/tex] n\u00fameros \u00edmpares que satisfa\u00e7am a equa\u00e7\u00e3o<br \/>\n[tex]\\\\<br \/>\n\\qquad \\dfrac{1}{x_1}+\\dfrac{1}{x_2}+\\cdots+\\dfrac{1}{x_{2018}}=1.\\qquad\\textcolor{#800000}{(iv)}\\\\[\/tex]<br \/>\nRealizando a opera\u00e7\u00e3o de soma de fra\u00e7\u00f5es, encontramos:<\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n[tex]\\qquad \\dfrac{x_2x_3\\cdots x_{2018}+x_1x_3\\cdots x_{2018}+\\cdots+x_1x_2\\cdots x_{2017}}{x_1\\cdot x_2\\cdots x_{2018}}=1.\\qquad\\textcolor{#800000}{(v)}[\/tex]<\/p>\n<p>Veja que a equa\u00e7\u00e3o [tex]\\textcolor{#800000}{(v)} \\, [\/tex] \u00e9 equivalente a:<\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n[tex]\\qquad x_2x_3\\cdots x_{2018}+x_1x_3\\cdots x_{2018}+\\cdots+x_1x_2\\cdots x_{2017}=x_1\\cdot x_2\\cdots x_{2018}.\\qquad\\textcolor{#800000}{(vi)}[\/tex]<\/p>\n<p>Vamos, ent\u00e3o, observar a equa\u00e7\u00e3o [tex]\\textcolor{#800000}{(vi)} \\, [\/tex]:<\/p>\n<ul>\n<li>No lado esquerdo da igualdade temos, em cada parcela da soma, um produto de [tex]2017[\/tex] n\u00fameros \u00edmpares. Da\u00ed resulta que cada parcela da soma \u00e9 um n\u00famero \u00edmpar. A soma de [tex]2018[\/tex] n\u00fameros \u00edmpares \u00e9 par. Podemos concluir, dessa forma, que <strong>a soma final \u00e9 par<\/strong>.<\/li>\n<li>No lado direito da igualdade temos o produto de [tex]2018[\/tex] n\u00fameros \u00edmpares, tendo como resultado <strong>um n\u00famero \u00edmpar<\/strong>.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Assim, a equa\u00e7\u00e3o [tex]\\textcolor{#800000}{(vi)} \\, [\/tex] na \u00f3tica da paridade fica:<br \/>\n[tex]\\qquad \\qquad \\underbrace{ x_2x_3\\cdots x_{2018}+x_1x_3\\cdots x_{2018}+\\cdots+x_1x_2\\cdots x_{2017}}_{par}=\\underbrace{x_1\\cdot x_2\\cdots x_{2018}}_{\u00edmpar}[\/tex]<br \/>\no que \u00e9 um absurdo, pois um n\u00famero n\u00e3o pode ser simultaneamente par e \u00edmpar.<br \/>\nPortanto,  <strong>a  nossa suposi\u00e7\u00e3o de que existem [tex]2018[\/tex] n\u00fameros \u00edmpares que satisfa\u00e7am a equa\u00e7\u00e3o dada no problema n\u00e3o pode ocorrer<\/strong> e, assim, n\u00e3o existem n\u00fameros \u00edmpares [tex]x_1,\\ x_2,\\ \\cdots, x_{2018}[\/tex] tais que <\/p>\n<p style=\"text-align:center;\"> [tex]\\dfrac{1}{x_1}+\\dfrac{1}{x_2}+\\cdots+\\dfrac{1}{x_{2018}}=1 \\, .[\/tex]<\/p>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 30px; margin-bottom: 8px;border: 0 none\"\/>\n<hr style=\"height:6px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 8px; margin-bottom: 8px; border: 0 none\"\/>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 8px; margin-bottom: 30px;border: 0 none\"\/>\n<p>Perceba que a quest\u00e3o pode ser estendida a qualquer n\u00famero par de parcelas. Podemos, ent\u00e3o, reescrever a conclus\u00e3o do problema da seguinte forma:<br \/>\nDado um n\u00famero natural [tex]n[\/tex] fixo, \u00e9 imposs\u00edvel obter n\u00fameros inteiros [tex]x_1,\\ x_2,\\ \\cdots, x_{2n}[\/tex], todos  \u00edmpares, tais que<\/p>\n<p style=\"text-align:center;\"> [tex]\\dfrac{1}{x_1}+\\dfrac{1}{x_2}+\\cdots+\\dfrac{1}{x_{2n}}=1[\/tex].<\/p>\n<hr style=\"height:1px; width:100%;background-color:#800000; margin-top: 10px; margin-bottom: 15px;border: 0 none\"\/>\n<p class=\"g2\" style=\"line-height:20px;\">Solu\u00e7\u00e3o elaborada pelos <strong>Moderadores do Blog<\/strong>.<\/p>\n<\/div>\n<p style=\"margin:10px\">\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Problema (Indicado a partir do 9\u00ba ano do E. F.) Mostre que na igualdade abaixo \u00e9 imposs\u00edvel que todos os n\u00fameros [tex]x_1,\\ x_2,\\ \\cdots, x_{2018}[\/tex] sejam \u00edmpares. [tex]\\dfrac{1}{x_1}+\\dfrac{1}{x_2}+\\cdots+\\dfrac{1}{x_{2018}}=1[\/tex]. Lembrete Muitos problemas matem\u00e1ticos podem ser resolvidos com estrat\u00e9gias que utilizam conceitos simples. 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