[OBM - Problema com soma]
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[OBM - Problema com soma]
Inicialmente, na tela de um computador, estão escritos os números 1 e 2. A cada segundo, esses dois números são trocados pela soma de seus quadrados e pelo dobro de seu produto. Depois de aproximadamente quanto tempo um desses dois números vai ser maior do que a quantidade de átomos no planeta Terra, que é cerca de ?
A) Sete segundos
B) Sete horas
C) Sete dias
D) Sete meses
E) Sete anos
A) Sete segundos
B) Sete horas
C) Sete dias
D) Sete meses
E) Sete anos
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Última edição por castelo_hsi em Seg 31 Jan 2022, 16:56, editado 1 vez(es)
castelo_hsi- Mestre Jedi
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Re: [OBM - Problema com soma]
Um esboço feito no Excel. É claro que você não precisaria do Excel para chegar nas conclusões abaixo. Eu só fiz no Excel porque eu não estou com papel e caneta por perto, sem contar que fica mais fácil de enxergar as coisas. A propósito, já está muito tarde eu estou cheia de sono. Amanhã eu tento finalizar se ninguém o fizer. Creio que este seja um caminho.
De início temos 1 e 2, ou seja, t e t+1. O número logo em seguida de 1 e 2 que aparecerá na tela será da forma t²+(t+1)² e 2t(t+1).
Note que a cada segundo, temos:
[latex]\mathrm{(x+y)=(3,9,81,...,3^{2^k})}[/latex]
Sendo os números consecutivos, vale:
[latex]\\\mathrm{N\acute{u}meros\ consecutivos: \frac{3^{2^k}-1}{2}\ e\ \frac{3^{2^k}+1}{2}}[/latex]
Do enunciado: "... Depois de aproximadamente quanto tempo um desses dois números vai ser maior do que a quantidade de átomos no planeta Terra ..."
[latex]\\\mathrm{\frac{3^{2^k}+1}{2}>10^{50}}[/latex]
[latex]\mathrm{k=6\to 3^{2^6}=(3^2)^{2^5}=9^{32}<10^{32}\ \therefore \ \frac{3^{2^6}+1}{2}<3^{2^6}<10^{32}}[/latex]
[latex]\mathrm{Note\ que:\left\{\begin{matrix}
\mathrm{3^7>10^3\to (3^7)^{17}=3^{119}>10^{51}}\\
\mathrm{3^9>10^4\to (3^9)^{13}=3^{117}>10^{52}}\\
\mathrm{3^{11}>10^5\to 3^{121}>10^{55}}
\end{matrix}\right.\ \therefore \ k=7\to 3^{2^7}=3^{128}>10^{55}>10^{51}>10^{50}}[/latex]
[latex]\mathrm{Logo:3^{128}>10^{55}\to 3^{128}+1>10^{55}+1\to \frac{3^{128}+1}{2}>\frac{10^{55}+1}{2}>10^{50},pois\ 10^{55}>>10^{50}}[/latex]
[latex]\mathrm{\therefore Para\ k\in(6,7),isto\ \acute{e},para\ o\ tempo\approx 7\ s\to \frac{3^{2^k}+1}{2}>10^{50}\to Alternativa\ A}[/latex]
Acho que é isso.
De início temos 1 e 2, ou seja, t e t+1. O número logo em seguida de 1 e 2 que aparecerá na tela será da forma t²+(t+1)² e 2t(t+1).
Note que a cada segundo, temos:
[latex]\mathrm{(x+y)=(3,9,81,...,3^{2^k})}[/latex]
Sendo os números consecutivos, vale:
[latex]\\\mathrm{N\acute{u}meros\ consecutivos: \frac{3^{2^k}-1}{2}\ e\ \frac{3^{2^k}+1}{2}}[/latex]
Do enunciado: "... Depois de aproximadamente quanto tempo um desses dois números vai ser maior do que a quantidade de átomos no planeta Terra ..."
[latex]\\\mathrm{\frac{3^{2^k}+1}{2}>10^{50}}[/latex]
[latex]\mathrm{k=6\to 3^{2^6}=(3^2)^{2^5}=9^{32}<10^{32}\ \therefore \ \frac{3^{2^6}+1}{2}<3^{2^6}<10^{32}}[/latex]
[latex]\mathrm{Note\ que:\left\{\begin{matrix}
\mathrm{3^7>10^3\to (3^7)^{17}=3^{119}>10^{51}}\\
\mathrm{3^9>10^4\to (3^9)^{13}=3^{117}>10^{52}}\\
\mathrm{3^{11}>10^5\to 3^{121}>10^{55}}
\end{matrix}\right.\ \therefore \ k=7\to 3^{2^7}=3^{128}>10^{55}>10^{51}>10^{50}}[/latex]
[latex]\mathrm{Logo:3^{128}>10^{55}\to 3^{128}+1>10^{55}+1\to \frac{3^{128}+1}{2}>\frac{10^{55}+1}{2}>10^{50},pois\ 10^{55}>>10^{50}}[/latex]
[latex]\mathrm{\therefore Para\ k\in(6,7),isto\ \acute{e},para\ o\ tempo\approx 7\ s\to \frac{3^{2^k}+1}{2}>10^{50}\to Alternativa\ A}[/latex]
Acho que é isso.
Última edição por Giovana Martins em Dom 30 Jan 2022, 07:58, editado 4 vez(es)
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Giovana Martins- Grande Mestre
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Re: [OBM - Problema com soma]
Finalizei. Penso que seja isso.
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Giovana Martins- Grande Mestre
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Re: [OBM - Problema com soma]
Da pra fazer assim também:
[latex]A(N+1) = 2\,S(N)\,A(N)[/latex]
[latex]S(N+1) = S(N)^2 + A(N)^2[/latex]
[latex]M(N) = A(N) + S(N)[/latex]
[latex]A(0) = 1\,\,\,\,\,S(0)=2[/latex]
Então
[latex]\left [A(N) + S(N)\right ]^2 = A(N)^2 + S(N)^2 + 2\,A(N)\,S(N) = A(N+1) + S(N+1)[/latex]
Logo, [latex]M(N+1) = M(N)^2\,\,\therefore\,\, M(N) = 3^{2^n}[/latex]
Pra garantir que pelo menos um deles é maior que 10^50, [latex]3^{2^n} >2\cdot10^{50}[/latex]
[latex]2^n\,log(3)>50+log(2)\,\,\therefore\,\,2^n > (50 + log(2))/log(3)[/latex]
Usando log(3) = 1/2, 2^n > 100, n = 7.
[latex]A(N+1) = 2\,S(N)\,A(N)[/latex]
[latex]S(N+1) = S(N)^2 + A(N)^2[/latex]
[latex]M(N) = A(N) + S(N)[/latex]
[latex]A(0) = 1\,\,\,\,\,S(0)=2[/latex]
Então
[latex]\left [A(N) + S(N)\right ]^2 = A(N)^2 + S(N)^2 + 2\,A(N)\,S(N) = A(N+1) + S(N+1)[/latex]
Logo, [latex]M(N+1) = M(N)^2\,\,\therefore\,\, M(N) = 3^{2^n}[/latex]
Pra garantir que pelo menos um deles é maior que 10^50, [latex]3^{2^n} >2\cdot10^{50}[/latex]
[latex]2^n\,log(3)>50+log(2)\,\,\therefore\,\,2^n > (50 + log(2))/log(3)[/latex]
Usando log(3) = 1/2, 2^n > 100, n = 7.
aitchrpi- Recebeu o sabre de luz
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Re: [OBM - Problema com soma]
Excelente colegas, muitíssimo obrigado!
castelo_hsi- Mestre Jedi
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