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Colégio Militar de Curitiba Matemática 2º Ano do Ensino Médio Exercícios de Revisão – Análise Combinatória – Lista 2 Professores: Eder e Paulo Cesar Gabarito comentado 1. (EsPCEx Mod) Num determinado setor de um hospital, trabalham 3 médicos e 10 enfermeiras. Calcule o número de equipes distintas, constituídas cada uma de 1 médico e 4 enfermeiras, que podem ser formadas nesse setor. Observe que temos duas escolhas a fazer, que não importa a ordem: Escolher o médico e escolher as enfermeiras. ✓ Escolher o médico: Temos três possibilidades, que pode ser representado por C3,1. ✓ Escolher as enfermeiras: Observe que temos 10 enfermeiras e dessas serão escolhidas 3. Como não tem cargos específicos, a ordem das escolhidas não interessa. Nesse caso, temos 𝐶10.3 = 10! (10−3)!.3! = 10.9.8.7! 7!.3.2.1 = 120 Assim, o número total de equipes distintas que pode ser formado é dado por: 𝐶3,1 × 𝐶10,3 = 3 × 120 = 360 2. (EsPCEx Mod) Sete livros didáticos, cada um de uma disciplina diferente, devem ser posicionados lado a lado em uma estante, de forma que os livros de Física, de Química e de Matemática estejam sempre juntos, nesta ordem. Calcule o número de maneiras diferentes em que esses livros podem ser posicionados. Observe que, como os livros de FÍSICA, QUIMICA e MATEMÁTICA devem estar juntos, e nessa ordem, podemos considerar como sendo apenas um só. FQM L1 L2 L3 L4 Assim, basta fazer a permutação desse “5 livros” (consideramos o pacote FQM como sendo um só). Assim: 𝑃5 = 5! = 5.4.3.2.1 = 120 3. (EsPCEx Mod) Para se ter acesso a um arquivo de computador, é necessário que o usuário digite uma senha de 5 caracteres, na qual os três primeiros são algarismos distintos, escolhidos de 1 a 9, e os dois últimos caracteres são duas letras, distintas ou não, escolhidas dentre as 26 do alfabeto. Assim, calcule o número de senhas diferentes, possíveis de serem obtidas por esse processo. Observe que a senha deve ter 5 caracteres, sendo 3 algarismos numéricos distintos, entre 1 e 9, e duas letras escolhidas entre as 26 do alfabeto. N N N L L ✓ 1º caractere: 9 possibilidades (1 ou 2 ou 3 ou 4 ou 5 ou 6 ou 7 ou 8 ou 9); ✓ 2º caractere: 8 possibilidades, pois excluímos a que foi usada anteriormente; ✓ 3º caractere: 7 possibilidades, pois excluímos as duas usadas anteriormente; ✓ 4º caractere: 26 possibilidades, das 26 letras ✓ 5º caractere: 26 possibilidades, pois as letras podem ser distintas ou não. Assim, temos 9.8.7.26.26= 340704 senhas possíveis Colégio Militar de Curitiba Análise Combinatória Professores: Eder e Paulo Cesar Gabarito comentado 4. Uma equipe de remo composta de oito pessoas deve ser formada para a disputa de uma competição. O barco é composto de oito lugares, sendo quatro à direita e quatro à esquerda. Sabe-se que dois dos remadores só podem ficar do lado direito e que um outro remador só pode ficar do lado esquerdo. De quantos modos pode ser escalada a tripulação deste barco? Lembrando que sempre devemos observar as restrições inicialmente. Observe: “dois dos remadores só podem ficar do lado direito e que um outro remador só pode ficar do lado esquerdo.” ✓ O primeiro remador que só pode ficar do lado direito terá 4 possibilidades. Escolhido um dos lugares restam 3 lugares do lado direito e os 4 do lado esquerdo. ✓ O segundo remador que só pode ficar do lado direito terá 3 possibilidades. Escolhido um dos lugares restam 2 lugares do lado direito e os 4 do lado esquerdo. ✓ O primeiro remador que só pode ficar do lado esquerdo terá 4 possibilidades. Escolhido um dos lugares restam 3 lugares do lado esquerdo e os 2 restantes do lado direito. ✓ Temos agora 5 remadores sem restrição que podem escolher os 5 lugares restantes. Isso pode ser feito de 5! maneiras diferentes. Assim, o total de possibilidades que pode ser escalada a tripulação desse barco é dada por: 4 × 3 × 4 × 5! = 4 × 3 × 4 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 5760 5. (ENEM Mod) Uma família composta por sete pessoas adultas, após decidir o itinerário de sua viagem, consultou o site de uma empresa aérea e constatou que o voo para a data escolhida estava quase lotado. Na figura, disponibilizada pelo site, as poltronas ocupadas estão marcadas com X e as únicas poltronas disponíveis são as mostradas em branco. Calcule o número de formas distintas de se acomodar a família nesse voo Observe que temos 7 pessoas para ocupar 9 lugares, ou seja, dos 9 lugares vagos devemos usar 7 lugares. Por outro lado, sentar-se em lugares distintos muda a disposição na escolha formada (sentar-se na janela é diferente de sentar-se no corredor). Assim temos um caso de arranjo de 9 elementos tomados 7 a 7. 𝐴9,7 = 9! (9 − 7)! = 9.8.7.6.5.4.3.2! 2! = 181440 6. Dispondo dos algarismos 0, 1, 2, 3, 4, 5 e 6, determine: a. a quantidade de números três algarismos que podemos formar. Observe que nesse caso não temos a necessidade de ser distintos. Assim, temos: ✓ Algarismo das centenas, 6 possibilidades (1, 2, 3, 4, 5, 6) ✓ Algarismo das centenas, 7 possibilidades (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6) ✓ Algarismo das centenas, 7 possibilidades (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6) Assim temos 6.7.7 = 294 possibilidades Colégio Militar de Curitiba Análise Combinatória Professores: Eder e Paulo Cesar Gabarito comentado b. a quantidade de números de três algarismos distintos que podemos formar. Observe que nesse caso temos a necessidade de ser distintos. Assim, temos: ✓ Algarismo das centenas, 6 possibilidades (escolhidos entre 1, 2, 3, 4, 5, 6). O algarismo escolhido não pode ser usado na sequência. ✓ Algarismo das centenas, 6 possibilidades (escolhidos entre 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 – retirando o escolhido anteriormente). Os dois algarismos já escolhidos não podem ser usados na sequência. ✓ Algarismo das centenas, 5 possibilidades (escolhidos entre 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 – retirando os dois escolhidos anteriormente) Assim temos 6.6.5 = 180 possibilidades c. a quantidade de números pares de três algarismos distintos que podemos formar. Nesse caso temos duas restrições a considerar: O algarismo das centenas não pode ser zero e o algarismo das unidades deve ser escolhidos entre 0, 2, 4 ou 6. Observe: • Algarismo das unidades pode ser 0 ou 2 ou 4 ou 6 • Algarismo das centenas pode ser 1 ou 2 ou 3 ou 4 ou 5 ou 6 • No algarismo das dezenas não temos restrição (a não ser o fato de ser distinto), ou seja, pode ser 0 ou 1 ou 2 ou 3 ou 4 ou 5 ou 6. Devemos separar o problema em dois: os que possuem unidade igual zero ou os que possuem unidade 2 ou 4 ou 6. ✓ Se a unidade for zero, temos: o 1 possibilidade para unidade, 6 possibilidades para a centena e 5 possibilidades para a dezena. Ou seja 1.6.5=30 ✓ Se a unidade for 2 ou 4 ou 6, temos: o 3 possibilidades para a unidade, 5 possibilidades para a centena e 5 possibilidades para a dezena. Ou seja 3.5.5=75 Assim, o total será dado por 1.6.5 + 3.5.5 = 30 + 75 = 105 7. (ENEM Mod) O governador de um estado propõe a ampliação de investimentos em segurança no transporte realizado por meio de trens. Um estudo para um projeto de lei prevê que se tenha a presença de três agentes mulheres, distribuídas entre os 6 vagões de uma composição, de forma que duas dessas agentes não estejam em vagões adjacentes, garantindo assim maior segurança aos usuários. Calcule a quantidade de maneiras distintas das três agentes serem distribuídas nos vagões. Solução comentada: Observe que podemos escolher os vagões para distribuir as agentes nos vagões, respeitando a condição de que não podem ocupar vagões adjacentes das seguintes formas: SIM SIM SIM Vagão 1 Vagão 2 Vagão 3 Vagão 4 Vagão 5 Vagão 6 SIM SIM SIM Vagão 1 Vagão 2 Vagão 3 Vagão 4 Vagão 5 Vagão 6 SIM SIM SIM Vagão 1 Vagão 2 Vagão 3 Vagão 4 Vagão 5 Vagão 6 SIM SIM SIM Vagão 1 Vagão 2 Vagão 3 Vagão 4 Vagão 5 Vagão 6 ColégioMilitar de Curitiba Análise Combinatória Professores: Eder e Paulo Cesar Gabarito comentado Assim, temos 4 possibilidades de escolher a disposição dos agentes nos vagões. Para cada uma dessas disposições temos 3! Maneiras para escolher as agentes a serem dispostas nos vagões. Assim a resposta seja 4. 3! = 4.6 = 24 8. Para ir de uma cidade A até uma cidade B, existem dois percursos, passando pela cidade C ou pela cidade D. Os caminhos possíveis estão indicados no esquema abaixo. Quantas são as possibilidades de sair da cidade A e chegar à cidade B? Observe que temos duas escolhas independentes a fazer: ✓ Saindo de A, passando por C até chegar em B. Isso pode ser feito de 3.5=15 possibilidades ✓ Saindo de A, passando por D até chegar em B. Isso pode ser feito de 5.2=10 possibilidades. Assim, o total será dado por 3.5 + 5.2 = 15+10 = 25 possibilidades A C D B
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