Matemática, perguntado por amandamaiabarb, 1 ano atrás

quantos sao os numeros naturais n tais que 5n-12/n-8 e tambem e numero natural


Lukyo: OBMEP

Soluções para a tarefa

Respondido por Lukyo
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\dfrac{5n-12}{n-8}\\\\\\ =\dfrac{5n-40+40-12}{n-8}\\\\\\=\dfrac{5n-40+28}{n-8}\\\\\\ =\dfrac{5\cdot (n-8)+28}{n-8}\\\\\\=\dfrac{5\cdot (n-8)}{n-8}+\dfrac{28}{n-8}\\\\\\ \therefore~~\dfrac{5n-12}{n-8}=5+\dfrac{28}{n-8}~~~~~~\text{com }n\ne 8


De acordo com a última igualdade acima, para que a fração dada seja um número natural, é necessário e suficiente que

\bullet\;\;n-8 seja um divisor inteiro de 28\,;

Dessa forma, garantimos que \dfrac{28}{n-8}\in\mathbb{Z}


\bullet\;\;\dfrac{28}{n-8}\ge -5

Aqui, garantimos que 5+\dfrac{28}{n-8}\in\mathbb{N}

_____________________________

Da primeira condição, devemos ter

n-8\in \text{Divisores}(28)\\\\\\ n-8\in \{\pm 1,\,\pm 2,\,\pm 4,\,\pm 7,\,\pm14,\,\pm 28\}


Mas n é natural, logo,

n\ge 0~~\Rightarrow~~n-8\ge -8


Então, podemos descartar do nosso conjunto de possibilidades o 
-14 e o -28. E assim, reduzimos o nosso problema a

n-8\in \{\pm 1,\,\pm 2,\,\pm 4,\,\pm 7,\,14,\,28\}\\\\ n\in \{8+1,\,8-1,\,8+2,\,8-2,\,8+4,\,8-4,\,8+7,\,8-7,\,8+14,\,8+28\}\\\\ n\in \{9,\,7,\,10,\,6,\,12,\,4,\,15,\,1,\,22,\,36\}

(10 possibilidades)

_____________________________

Resta-nos agora, garantir que \dfrac{28}{n-8}\ge -5.

Vamos varrer todas as 10 possibilidades:

\bullet\;\; Para n=9:

\dfrac{28}{9-8}\\\\\\ =\dfrac{28}{1}\\\\ =28\ge -5~~~~(\checkmark)


\bullet\;\; Para n=7:

\dfrac{28}{7-8}\\\\\\ =\dfrac{28}{-1}\\\\ =-28<-5~~~~(\diagup\!\!\!\!\!\diagdown)


\bullet\;\; Para n=10:

\dfrac{28}{10-8}\\\\\\ =\dfrac{28}{2}\\\\ =14\ge-5~~~~(\checkmark)


\bullet\;\; Para n=6:

\dfrac{28}{6-8}\\\\\\ =\dfrac{28}{-2}\\\\ =-14<-5~~~~(\diagup\!\!\!\!\!\diagdown)


\bullet\;\; Para n=12:

\dfrac{28}{12-8}\\\\\\ =\dfrac{28}{4}\\\\ =7\ge -5~~~~(\checkmark)


\bullet\;\; Para n=4:

\dfrac{28}{4-8}\\\\\\ =\dfrac{28}{-4}\\\\ =-7< -5~~~~(\diagup\!\!\!\!\!\diagdown)


\bullet\;\; Para n=15:

\dfrac{28}{15-8}\\\\\\ =\dfrac{28}{7}\\\\ =4\ge -5~~~~(\checkmark)


\bullet\;\; Para n=1:

\dfrac{28}{1-8}\\\\\\ =\dfrac{28}{-7}\\\\ =-4\ge -5~~~~(\checkmark)


\bullet\;\; Para n=22:

\dfrac{28}{22-8}\\\\\\ =\dfrac{28}{14}\\\\ =14\ge -5~~~~(\checkmark)


\bullet\;\; Para n=36:

\dfrac{28}{36-8}\\\\\\ =\dfrac{28}{28}\\\\ =1\ge -5~~~~(\checkmark)

__________________________

Logo, os valores possíveis para n formam o seguinte conjunto:

\{9,\,10,\,12,\,15,\,1,\,22,\,36\}

e portanto há sete valores possíveis para n\,, de forma que

n\in\mathbb{N}~~\text{ e }~~\dfrac{5n-12}{n-8}\in\mathbb{N}


Bons estudos! :-)


camiaruiz2014: muito boa a resolução! só nao entendo a primeira parte onde se ve o valor de 40. Achei que fosse por ser múltiplo de 8 e 5 mas na vdd nao sei o porque. Se vc pudesse explicar seria ótimo, obg!
Lukyo: A ideia de subtrair e somar 40 no numerador é de propósito. Fiz isso para que aparecesse um múltiplo inteiro de (n - 8) no numerador. Dessa forma, poderia simplificar a fração... :-)
Lukyo: Veja que 5n - 40 = 5*(n - 8), e dessa forma é possível efetuar a simplificação com o denominador...
Lukyo: Ah, eu tenho uma pequena correção a fazer à minha resposta. Na parte final, "Para n = 22...", aparece 28/14 = 14... quando na verdade é 2.. mas foi um erro mínimo de digitação...
Lukyo: de qualquer forma 2 é maior ou igual que -5, e portanto o 22 entra na lista :-)
camiaruiz2014: muiito obrigada <3 entendi tudo
Respondido por raissarsvvieira
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Oihee, fiz em uma imagem, acho que vai ficar mais facil de entender, espero ter ajudado !!

Resposta: número 7

Anexos:
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