Idéia principal: Se existirem pelo menos K+1 pombos, e somente K casas, pelo menos uma casa vai ter mais do que um pombo. A afirmação acima é bem simples, porém tem muitas aplicações na matemática. Exemplos: 1) Quantas rolagens de dado (um dado de 6 faces) são necessárias para se ter certeza que um mesmo número vai cair duas vezes? Resposta: Bem, vamos ver pela "pior" das hipóteses: na "pior" das hipóteses, se jogarmos o dado 6 vezes, teremos
os números (não necessariamente nesta ordem): 3, 5, 6, 1, 2 e 4. O que acontece se jogarmos o dado mais uma vez? Conclusão: Como temos 6 possibilidades, se jogarmos o dado 6+1 vezes, teremos um número que se repete mais do que uma vez. Esse processo pode ser simplificado se você se lembrar do princípio da casa dos pombos. 2) Existem N pessoas em uma sala. Quantas pessoas são necessárias para se ter certeza de que 3 nasceram no
mesmo mês? Resposta: Pelo princípio da casa dos pombos: (12*2)+1 = 25 pessoas. Texto originalmente publicado em
//www.infoescola.com/matematica/principio-da-casa-de-pombos/
Vai cair um número igual a outro já rolado.
Existem 12 meses, então se pegarmos 24 pessoas, pode ser que não existam 3 pessoas que nasceram no mesmo mês. Ao adicionar mais uma pessoa, termos certeza de que ela nasceu no mesmo mês que pelo menos outras 2 presentes na sala.
Problemas
Problema 1
Qual o número mínimo de pessoas que devemos reunir para que tenhamos certeza de que duas entre elas fazem aniversário no mesmo mês?
Resposta: O número mínimo de pessoas é 13.
Justificativa: Para este problema temos:
◆ casas: meses do ano
(12);
◆ pombos: pessoas (13);
◆ relação: associamos cada pessoa ao seu mês de nascimento.
Pelo Princípio das Casas dos Pombos, como temos 12 casas e 13 pombos, uma das casas receberá, pelo menos, 2 pombos, ou seja, um dos meses terá dois aniversariantes.
Problema 2
Uma caixa contém 3 tipos de bolas (azuis, verdes, amarelas). Qual o número mínimo de bolas que devemos retirar da caixa para garantirmos que
temos duas bolas da mesma cor?
Solução: Devemos retirar 4 bolas.
Justificativa: Para este problema escolhemos:
◆ casas: uma caixa azul, uma caixa verde e uma caixa amarela (3);
◆ pombos: bolas (4);
◆ relação: associamos a cada bola a sua cor.
Pelo Princípio das Casas dos Pombos, como temos 3 casas e 4 pombos, uma das casas receberá, pelo menos, 2 pombos, ou seja, uma das caixas
conterá, pelo menos, duas bolas. Dessa forma, pelos menos duas bolas retiradas têm a mesma cor.
Vamos explicitar o raciocínio garantido pelo Princípio:
Ao retirarmos três bolas da caixa, a pior hipótese é que cada uma seja de uma cor.
Distribuindo, então cada bola em sua respectiva caixa, com a retirada da quarta bola, esta poderá ser de qualquer cor.
Assim
precisamos retirar, no mínimo, 4 bolas para garantirmos que tenhamos duas bolas de mesma cor.
Problema 3
Em uma floresta existem 106 jaqueiras. É conhecido que cada uma dessas jaqueiras não produz anualmente mais do que 92 frutos. Prove que existem 2 jaqueiras na floresta que têm a mesma quantidade de frutos.
Solução:
Para este problema temos:
◆ casas: quantidade de frutos (0, 1, 2, 3, …, 92);
◆
pombos: jaqueiras (106);
◆ relação: associamos cada jaqueira a quantidade de frutos que ela contém.
Temos 106 jaqueiras e 93 casas identificadas pelos números 0; 1; 2; 3; … ; 92. O número k associado a cada casa significa que nela serão colocadas jaqueiras que têm exatamente k frutos.
Como [tex]106 > 94 = 93 + 1[/tex], o Princípio das Casas de Pombos nos garante que existem, pelo menos, duas jaqueiras com a mesma quantidade de
frutos.
Problema 4
São escolhidos cinco pontos, ao acaso, sobre a superfície de um quadrado de lado 2. Mostre que pelo menos um dos segmentos determinados por dois desses pontos tem comprimento, no máximo, igual a [tex] \sqrt{2}[/tex].
Solução:
Inicialmente, vamos dividir o quadrado em quatro quadrados de lado 1:
Com isso, façamos:
◆ casas: os quadrados menores (4);
◆ pombos: pontos (5);
◆ relação: associamos cada ponto ao quadrado a que ele pertence.
Pelo Princípio das Casas de Pombos, a superfície de um dos quadrados contém, pelo menos, dois dos cinco pontos dados.
Observe que, para cada quadrado, a distância máxima entre dois pontos sobre a sua superfície é igual ao comprimento de sua diagonal, que mede [tex]
\sqrt{2}[/tex], veja:
assim, os dois pontos que estão sobre a superfície de um mesmo quadrado estão a uma distância de no máximo [tex]\sqrt{2}[/tex].
Dessa forma, dados cinco pontos, como pelo menos dois estarão em uma mesma “casa”, eles determinam um segmento de comprimento, no máximo, igual a [tex] \sqrt{2}[/tex].
Problema 5
Em uma festa de aniversário com 25 crianças, é verdade que pelo menos três delas nasceram no mesmo mês?
Problema 6
Existem duas potências de 7 cuja diferença é divisível por 2013?
Problema 7
Considere seis pontos distintos do espaço tais que não há três deles alinhados.
Cada par desses pontos é ligado por um segmento de reta e cada um desses segmentos é pintado de vermelho ou de azul.
Podemos
afirmar que existe um triângulo determinado por três desses pontos cujos três lados têm a mesma cor?
Problema 8
Todos os pontos de um plano são pintados de azul ou de vermelho. É possível encontrar dois pontos da mesma cor que distam exatamente 7 cm?
Problema 9
Em um grupo de cinco cartas de baralho, pelo menos duas são do mesmo naipe?
Problema 10
Considere oito números naturais distintos, que não excedam 15. É possível garantir que, pelo menos, três pares deles têm a mesma diferença positiva?
Problema 11
Leia esta reportagem.
Podemos garantir que em Campo Grande, capital de Mato Grosso do Sul, existem, pelo menos, três pessoas com a mesma quantidade de cabelos?
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