Caro Igor:

Achei uma solu��o razoavelmente intuitiva para este problema:

> "Let C1, C2, ... , Cn and Z be complex numbers such that
> 1/(Z -C1) + 1/(Z -C2) + .. + 1/(Z -Cn) = 0. Prove that
> if the numbers C1, C2, ... , Cn are represented in the
> complex plane by the vertices of a convex n-gon then the
> number Z is represented by a point lying inside that n-
> gon."

A id�ia � supor que Z n�o � interior ao pol�gono e tentar chegar a uma
contradi��o.

Suponha que Z n�o seja interior ao pol�gono. Ent�o, de duas uma:
1. Z � externo ao pol�gono;
ou
2. Z pertence alguma aresta do pol�gono (mas n�o � um dos v�rtices, uma vez
que, nesse caso Z = Ck, para algum k e, 1/(Z-Ck) n�o estaria definido).

Como o pol�gono � convexo, no caso (1) ser� poss�vel achar uma reta que
contenha Z mas que n�o intercepte o pol�gono (em outras palavras, o pol�gono
estar� inteiramente contido num dos semi-planos determinados pela reta).
Tome esta reta.
No caso (2), tome a reta suporte da aresta que cont�m Z. Nesse caso, o
restante do pol�gono (excetuando-se a tal aresta)estar� inteiramente contido
num dos semi-planos determinados pela reta.

Em seguida, efetue uma transla��o dos eixos coordenados de forma que Z passe
a coincidir coma origem do plano complexo. As novas coordenadas dos v�rtices
ser�o:
Dk = Ck - Z   k =1, ..., n

Uma vez feita a transla��o, efetue uma rota��o dos eixos em torno da origem,
de modo que o pol�gono (ou no caso da reta conter uma aresta, do restante do
pol�gono) fique inteiramente contido no semi-plano real positivo
(quadrabntes 1 e 4). Se a rota��o foi de um �ngulo "theta", as novas
coordenadas dos v�rtices ser�o:
Ek = Dk*exp(i*Theta)  k = 1, ..., n .

Agora, observe que SOMA 1/(Z-Ck) = 0 se e somente se SOMA 1/Ek = 0.

Os Ek's tem todos parte real positiva (se o eixo imagin�rio contiver uma
aresta, ent�o dois deles ter�o parte real = 0, mas isso n�o afeta a an�lise
que se segue). Portanto, 1/Ek tamb�m ter� parte real positiva.

Mas, nesse caso, SOMA 1/Ek ter� parte real positiva ==> Contradi��o

Logo, Z tem de ser interior ao pol�gono.

Um abra�o,
Claudio.



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