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V- coluna 2’ coluna CHOCOLATE ----------► refeição 1 FLOCOS ---------------► refeição 2 MORANGO -----------► refeição 3 CHOCOLATE ----------► refeição 4 FLOCOS ---------------► refeição 5 MORANGO -----------► refeição 6 Esse esquema é conhecido como diagrama da árvore. Fazendo a leitura ao longo de todas as "ramificações" da árvore, obtemos as possíveis refeições. Notemos que fazer uma refeição completa representa uma ação constituída de duas etapas sucessivas. A primeira é a escolha do tipo de hot dog: há duas possibilidades de fazer tal escolha. A segunda é a escolha do sabor do sorvete: para cada uma das possibilidades anteriores, há três maneiras de escolher o sabor da bola de sorvete. Assim, a realização da ação (duas etapas sucessivas) pode ser feita de 2 x 3 = 6 maneiras distintas. Para resolver problemas de contagem elementares (como o do exemplo dado) ou bem mais complexos, passaremos a estudar, com detalhes, a Análise Combinatória. O Princípio fundamental da contagem (PFC) Suponhamos que uma ação seja constituída de duas etapas sucessivas. A 1* etapa pode ser realizada de n maneiras distintas. Para cada uma dessas possibilidades, a 2? etapa pode ser realizada de m maneiras distintas. Então, o número de possibilidades de se efetuar a ação completa é dado por n x m. Esse princípio pode ser generalizado para ações constituídas de mais de duas etapas sucessivas. Há quatro estradas ligando as cidades A e 6, e três estradas ligando as cidades B e C. De quantas maneiras distintas pode-se ir de A a C, passando por 6? Fazer a viagem de A a C pode ser considerado uma ação constituída de duas etapas sucessivas: D) ir de A até B: temos quatro possibilidades; 2-0 ir de B a C: para cada uma das possibilidades anteriores, há três maneiras de chegar a C, a partir de B. Assim, pelo PFC, o resultado procurado é 4 x 3 = 12. ANALISt ÍTlMÜINA IMRIA 307 Exemplo 2 Com os algarismos 1, 2, 3, 4, 5 e 6, quantos números de três algarismos distintos podemos formar? Formar um número de três algarismos pode ser considerado uma ação constituída de três etapas sucessivas, a saber: lí) escolha do algarismo das centenas: temos seis possibilidades; 2?) escolha do algarismo das dezenas: como não pode haver repetição de algarismo, de vemos ter um algarismo diferente do algarismo escolhido para a centena. Assim, há cinco possibilidades; 3-) escolha do algarismo das unidades: devemos ter um algarismo diferente dos dois anteriores (centena e dezena). Assim, há apenas quatro possibilidades. Pelo PFC, o resultado procurado é 6 x 5 x 4 = 120 números. Observação Para simplificação de linguagem, podemos usar a seguinte notação: 6 5 4 6 x 5 x 4 = 12 0N-- ^ 1 T T número de maneiras de efetuar a 1* etapa 2* etapa 3* etapa Uma prova consta de 10 questões do tipo V ou F. De quantas maneiras distintas ela pode ser resolvida? Resolver a prova representa uma ação constituída de 10 etapas sucessivas, que correspondem à resolução das 10 questões propostas. Para cada questão, há duas possibilidades de escolha de resposta: V ou F. Utilizando o esquema apresentado no exemplo anterior, temos: 2 2-̂-- ' V__ / T í numero de maneiras de 2* questão responder a H questão Logo, pelo PFC, o resultado procurado é: 2 x 2 x . . . x 2 = 2'° = l 024 possibilidades 10 vezes 10* questão MATEMATICA: ÇIENCiA 1 AI'LICAVÜES Quantos números de três algarismos podemos formar com os algarismos 0 ,1,2 , 3,4, 5, 6 e 7? Vejamos: • algarismo das centenas: com exceção do zero, qualquer um dos algarismos dados pode ser escolhido, havendo, então, sete possibilidades (notemos que, se escolhermos zero, o número a ser formado constará de apenas dois algarismos; por exemplo, 021 = 21); • algarismo das dezenas: não há restrição alguma, pois pode haver repetição de algarismos. Assim, há oito possibilidades; • algarismo das unidades: analogamente ao anterior, há oito possibilidades. Logo, pelo PFC, o total de números é 7 x 8 x 8 = 448. Quantos números fmpares de três algarismos distintos podemos formar com os alga rismos 0, 1,2, 3, 4, 5, 6 e 7? Lembrando que um número é ímpar quando termina por algarismo ímpar, vamos começar o problema analisando o algarismo da unidade: • algarismo das unidades: há quatro possibilidades de escolha (1,3, 5 ou 7); • algarismo das centenas: há seis possibilidades — devemos excluir o zero e o algarismo escolhido para as unidades; • algarismo das dezenas: há seis possibilidades — devemos escolher um algarismo dife rente dos algarismos escolhidos para centena e unidade. Assim, temos: v 6 ^ v 6 ^ v_4__̂ 6 x 6 x 4 = 144 números B B B B B O B O E J B 1 Para ir ao clube. Júnior deseja usar uma camiseta, uma bermuda e um par de tênis. Sabendo que ele dispõe de seis camisetas, quatro bermudas e três pares de tênis, responda: de quantas maneiras distintas poderá vestir-se? 2 Uma agência de turismo oferece bilhetes aéreos para o trecho São Paulo — Miami através de duas companhias: Varig ou TAM. O passageiro pode escolher a n A i i s f COMBINATÚR1A