Resoluções dos desafios da edição anterior
Carolina Sousa (12.º D)
Multiplicações chinesas

- : 1.º passo: (centenas), (dezenas); 2.º passo: desloca-se o multiplicador para a direita e faz-se (dezenas), (unidades).
- : (centenas), (dezenas); (dezenas), (unidades).
- Com linhas: ; (1 | 13 | 36 → 1 | 16 | 6 → 266); (8 | 20 | 12 → 8 | 21 | 2 → 10 | 1 | 2).
- : ; ; ; → 12 | 19 | 9 | 5 → 13 995.
Curiosidades
Primos que terminam em 2 e 5. Os únicos números primos que terminam em 2 e 5 são 2 e 5. Nenhum número primo termina em 0. Porque são divisíveis por 2 ou por 5, pelo que têm pelo menos 3 divisores.
Brincando com palavras 1 — Doublets (proposta de resolução de Carolina Sousa, 12.º D)
- SOU → SEU → SEI → LEI
- TEM → VEM → VEZ → VOZ
- FIM → SIM → SOM → SÓS
- TEM → TOM → COM → COR
- CABE → CABO → CUBO → TUBO → TUDO
- SEIS → SEIO → SELO → SELA → SEDA → SEDE → SETE
- SETE → SETA → SELA → VELA
- BOM → BOA → MOA → MOR → MAR → MAU
Combinatória
Problema 1 — palavras de ABRIL. A primeira palavra desta sequência é ABILR. Começadas por A temos ; as seguintes começam por B e são 24; as seguintes começam por I e são 24 (até aqui já temos 72 palavras); as seguintes começam por L e são 24 (até aqui já temos 96). As próximas 24 começam por R: por RA → RABIL, RABLI, RAIBL, RAILB, RALBI e RALIB → 102 palavras; por RB → outras 6 → 108; por RI → outras 6 → 114 → é neste grupo que está a 111.ª: RIABL (109.ª), RIALB (110.ª), RIBAL (111.ª). Resposta: letra L.
Problema 2 — algarismos 1. De 1 a 100: 1, 10, 11, 12, …, 19, 21, 31, …, 91, 100 → 21. De 1 a 1000: na posição das unidades → 100 vezes; na posição das dezenas → o algarismo 1 aparece em 10 números em cada centena (10 a 19, 110 a 119, …, 910 a 919), e temos 10 centenas, então aparece 100 vezes; na posição das centenas → apenas nos números entre 100 e 199 → 100 vezes; número 1000 → 1 vez. Resultado final: 301 algarismos 1.
Problema 3 — códigos crescentes.
- Situação 1 — os quatro algarismos são diferentes. Só há uma sequência possível para cada grupo de quatro algarismos (exemplo: com 3, 6, 2 e 0 é o código 0236). Dado existirem 210 grupos com 4 algarismos, escolhidos de entre os 10 possíveis, temos 210 números nestas condições.
- Situação 2 — um dos algarismos aparece repetido: existem 3 algarismos diferentes no código. Por exemplo, para os algarismos 1, 2 e 3, os códigos possíveis são 1123, 1223, 1233. Há 3 códigos diferentes para cada grupo de três algarismos diferentes. Dado podermos formar 120 grupos de 3 algarismos diferentes, temos 360 códigos.
- Situação 3 — o código tem apenas 2 algarismos diferentes. Por exemplo, para os algarismos 2 e 3: 2233, 2223, 2333. Há 3 códigos para cada grupo de dois algarismos; com 45 grupos, temos 135 códigos.
- Situação 4 — o código tem os algarismos todos iguais: há 10 códigos (0000, 1111, …, 9999).
Assim, o total de códigos que têm os algarismos por ordem crescente, da esquerda para a direita, é 715.
Puzzles lógicos
Problema dos prisioneiros ou dos chapéus (Theo Choicoski, 12.º A). O número 1 pode ver o chapéu do 2 e do 3. Se fossem da mesma cor, ele já poderia deduzir que o dele seria da cor oposta. Como são de cores diferentes ele não pode concluir nada e portanto não se manifesta. Como ele (n.º 1) permaneceu em silêncio, os outros prisioneiros podem concluir que ele está vendo chapéus de cores diferentes. Dessa forma, o número 2 pode deduzir que seu chapéu tem uma cor diferente do chapéu do 3, que ele está vendo. Portanto, conclui que o chapéu na sua cabeça só pode ser o preto. É o prisioneiro 2 que pode libertar todos eles!
Smullyan — Problema 1. A frase “ disse que é mentiroso” não pode ser verdadeira porque ninguém pode dizer de si próprio que é mentiroso. Logo está a mentir — é mentiroso. afirma que está a mentir, logo está a falar verdade: é verdadeiro. (Não é possível saber a natureza de .)
Smullyan — Problema 2. A afirmação da Ana é uma conjunção de duas proposições, pelo que será verdadeira apenas se as duas próprias o forem. Mas a Ana não pode dizer da própria que é mentirosa, pelo que a afirmação da Ana é falsa — a Ana está a mentir. Sabemos que uma das proposições é falsa (o que a Ana diz), pelo que a outra poderá ser verdadeira ou falsa: o Bruno poderá estar a dizer a verdade ou a mentir. Se fossem ambos mentirosos, a Ana estaria a dizer a verdade, o que não corresponde à realidade. Assim, a Ana é mentirosa e o Bruno fala a verdade.
Smullyan — Problema 3. não pode ser verdadeiro: dizendo sempre a verdade, não diria que é normal. Então mentiu. pode ser normal ou mentiroso. Mas também não pode ser normal porque, estando a mentir, não diria que é normal. Logo é mentiroso. Por este motivo, também está a mentir, visto dizer que fala verdade. Logo é normal. Consequentemente, é verdadeiro. é o mentiroso, o normal (que está a mentir) e é verdadeiro.
Desafios
1) No quadrado
Aventuras matemáticas, Miguel de Guzmán
O triângulo é isósceles, por construção. Provemos que estes dois lados iguais são iguais ao lado do quadrado, o que conclui o pretendido.

Etapas da construção:
- construir os outros 3 triângulos iguais ao triângulo dado;
- unir dois a dois os vértices interiores, formando 4 triângulos iguais;
- estes triângulos são equiláteros;
- o quadrilátero interior é um quadrado, atendendo aos ângulos: ;
- o ângulo mede ;
- logo os dois outros ângulos do triângulo , que são iguais, medem cada um;
- conclui-se que os triângulos e são iguais;
- logo o comprimento do lado é igual ao comprimento do lado do quadrado.
2) Em viagem
Berloquin, Pierre, 100 jogos numéricos, Gradiva
Notas: os algarismos do 1.º marco não podem ser iguais (após uma hora, o número seria o mesmo?!); , caso contrário, o 2.º marco teria um número menor do que o 1.º.
- Número do 1.º marco: ;
- número do 2.º marco: ;
- número do 3.º marco: .
Sabemos que , dado que decorreu uma hora entre a passagem nestes marcos e a velocidade é constante. Assim, , daqui resulta . Se , ; se , , o que é impossível porque é um algarismo. Assim, e . Os marcos mostram os números 16, 61 e 106. Entre estes vão 45 km e esta é a velocidade a que circula o Timóteo. R: 45 km/h.
3) O avô e o neto
Matemáticas recreativas, Y. Perelman
À primeira vista pode parecer que avô e neto têm a mesma idade, o que seria absurdo, mas não é isso que acontece. O neto nasceu, evidentemente, no século XX. Os primeiros algarismos do ano do seu nascimento são 1 e 9. Para que a idade do neto, em 1932, coincida com os dois últimos algarismos do ano em que nasceu é necessário que a diferença entre esses dois anos seja exatamente igual a esses dois algarismos, isto é: . Assim, facilmente se conclui que o neto tinha 16 anos. O ano de nascimento do neto é 1916 e em 1932 tinha 16 anos.
Já o avô, a quem aconteceu o mesmo, terá de ter a mesma característica, com a diferença que ele terá nascido antes de 1900, ou seja no século XIX. Os primeiros algarismos do ano do seu nascimento são 1 e 8. O dobro do número expresso pelos restantes algarismos deve ser igual a 132 (ou ). Isso quer dizer que o seu valor é igual a metade desse número, ou seja, 66. O avô nasceu em 1866 e em 1932 tinha 66 anos. Desta forma, em 1932, cumprem-se os requisitos do problema:
- o avô tinha 66 anos, tendo nascido em 1866;
- e o neto tinha 16 anos, tendo nascido em 1916.
4) Qual é o mais alto?
100 jogos lógicos, Pierre Berloquin
Designemos por o primeiro cozinheiro e por o segundo. Se e estão na mesma fila, é o mais alto. Se e estão na mesma coluna, é o mais baixo. Se se encontram em filas e colunas diferentes, designemos por o soldado que está no cruzamento da fila de e da coluna de … e, de modo análogo ao que vimos, e , donde . é sempre mais alto do que .
Por agora é tudo! Esperamos pelas tuas resoluções e sugestões!