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[obm-l] Quest�o OBM-2002



Temos a equa��o:

x = sqrt(2+sqrt(2-sqrt(2+x)))

No universo dos Reais, a opera��o Raiz quadrada s� � definida para n�meros n�o negativos, da� temos:

x>=0

Analogamente temos que:

x+2>=0

x>=-2

2-sqrt(2+x)>=0

x<=2

Elevando a equa��o original ao quadrado temos:

                   x^2-2=sqrt(2-sqrt(2+x))

x<=sqrt(2)          ou           x<=-sqrt(2)

Fazendo a intersec��o entre todas as restri��es:

sqrt(2)<=x<=2

Dividindo por 2:

sqrt(2)/2<=x/2<=1

� f�cil ver que o intervalo de x/2 esta dentro de um intervalo de seno ou co-seno, ent�o podemos fazer a substitui��o;

sen(y)=x/2

x=2*sen(y)

Retornando a observa��o a nossa equa��o original:

 

2*sen(y) = sqrt(2+sqrt(2-sqrt(2+2*sen(y))))

Elevando ao quadrado:   

    

(�)

fazendo as devidas substitui��es de arcos duplos chegamos a:

(nao � dificil, mas quem quiser solu��o completa me mande um e-mail mrllima@terra.com.br )

(�)

 

cos(8y)=sen(y)

cos(8y)=cos(y-90)

observando o intervalo de sen(y), � facil ver que: 

45<=y<=90

consequ�ntemente:

360<=8y<=720

finalmente:

8y=450-y

y=50

 

ou

8y=630+y

y=90

logo:

x=2*sen(90)

x=2

ou

x=2*sen(50)

x= 1,5320888862379560704047853011108

 

Substituindo as respostas encontradas podemos verificar rapidamente que 2 n�o � raiz, mas:

 

x=2*sem(50)

� a �nica solu��o real da equa��o proposta.