Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
MATEMÁTICA ANÁLISE COMBINATÓRIA E PROBABILIDADE Prof :Jorge lima 2018 2 SUMÁRIO 1.0 INTRODUÇÃO ...............................................................................................................3 UNIDADE I 1.1 PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM ...................................................... 4 1.2 FATORIAL .....................................................................................................................7 1.3 ARRANJO .......................................................................................................................8 1.4 PERMUTAÇÃO SIMPLES ............................................................................................8 1.5 PERMUTAÇÃO COM ELEMENTOS REPETIDOS ....................................................9 1.6 PERMUTAÇÃO CIRCULAR .......................................................................................10 1.7 COMBINAÇÃO ............................................................................................................11 UNIDADE II 2.1 BINÔMIO DE NEWTON ............................................................................................15 2.2 TERMO GERAL DE UM BINÔMIO DE NEWTON ..................................................16 2.3 TRIÂNGULO DE PASCAL ..........................................................................................18 2.4 POTENCIAÇÃO DE POLINÔMIOS ...........................................................................19 UNIDADE III 3.0 PROBABILIDADE ......................................................................................................20 3.1 PROBABILIDADE DE UM EVENTO .........................................................................20 3.2 PROBABILIDADE CONDICIONAL ...........................................................................23 3.3 PROBABILIDADE DE EVENTOS INDEPENDENTES ....................................23 3.4 LEI BINOMIAL DA PROBABILIDADE ....................................................................24 LISTAS DE EXERCÍCIOS LISTA 1 .................................................................................................................................5 LISTA 2 .................................................................................................................................6 LISTA 3 .................................................................................................................................8 LISTA 4 ...............................................................................................................................13 LISTA 5 ...............................................................................................................................17 LISTA 6 ...............................................................................................................................19 LISTA 7 ...............................................................................................................................25 SOLUÇÃO DAS LISTAS DE EXERCÍCIOS LISTA 1 ...............................................................................................................................29 LISTA 2 ...............................................................................................................................31 LISTA 3 ...............................................................................................................................33 LISTA 4 ...............................................................................................................................38 LISTA 5 ...............................................................................................................................43 LISTA 6 ...............................................................................................................................45 LISTA 7 ...............................................................................................................................47 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................55 3 1.0 INTRODUÇÃO. Esta apostila tem o objetivo de servir de apoio aos estudos da disciplina Análise Combinatória e Probabilidade. Os tópicos foram selecionados em função da ementa da disciplina do curso de licenciatura de matemática da UNESA. Trata-se de apenas um breve resumo onde apenas uma breve introdução teórica é apresentada seguida de solução de alguns exercícios clássicos do assunto. Assim este trabalho servirá como um complemento às anotações de sala de aula e guia para orientação ao estudo que vamos desenvolver. Inclui ao final, listas de exercícios e outras alternativas com a solução de alguns exercícios selecionados. OBJETIVOS: O profissional com formação específica em Matemática, que irá trabalhar na área de educação, não apenas nos níveis fundamental e médio, mas também no nível superior, necessita de embasamento teórico sólido, especialmente nos conteúdos que irá desenvolver com seus educandos. Considerando que em diversas situações do cotidiano percebe-se a necessidade de solucionar-se problemas de contagem e de conteúdo probabilístico, a disciplina Análise Combinatória e Probabilidade tem a sua inclusão no curso de Licenciatura em Matemática justificada por fornecer aos estudantes essa base necessária. OBJETIVOS GERAIS Proporcionar aos estudantes do curso de Licenciatura em Matemática uma revisão de conteúdos de Análise Combinatória simples e com repetição, Binômio de Newton e Probabilidade. Desenvolver os conteúdos com a profundidade exigida em um curso de nível superior, proporcionando aos alunos uma visão crítica dos mesmos. Propiciar aos alunos um contato dinâmico com esses conteúdos, através de metodologias e técnicas variadas de exposição. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Compreender a necessidade do conhecimento dos conteúdos estudados na disciplina Aplicar os conteúdos estudados na disciplina em situações práticas de contagem e jogos de azar Resolver problemas que envolvam processos de contagem e raciocino combinatório Conhecer técnicas variadas para a resolução de problemas de contagem e probabilidades Diferenciar os diversos tipos de agrupamentos, resolvendo problemas específicos de cada tipo Desenvolver a potência de um binômio e ampliar para potenciação de polinômios Conhecer e dominar diferentes métodos para solução dos problemas propostos 4 A ANÁLISE COMBINATÓRIA. Foi a necessidade de calcular o número de possibilidades existentes nos chamados jogos de azar que levou ao desenvolvimento da Análise Combinatória, parte da Matemática que estuda os métodos de contagem. Esses estudos foram iniciados já no século XVI, pelo matemático italiano Niccollo Fontana (1500-1557), conhecido como Tartaglia. Depois vieram os franceses Pierre de Fermat (1601-1665) e Blaise Pascal (1623-1662). A Análise Combinatória visa desenvolver métodos que permitam contar - de uma forma indireta - o número de elementos de um conjunto, estando esses elementos agrupados sob certas condições. 1.1 PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM. 1.2 Também conhecido como o Princípio da multiplicação Demonstração: Fixemos o 1º elemento do par e façamos variar o 2º. 1 1 1 2 1 2 1 2 2 2 1 2 ( , ), (, ),..., ( , ) ( , ), ( , ),..., ( , ) ......................................................... ( , ), ( , ),..., ( , ) n n m m m n a b a b a b n pares a b a b a b n paresm linhas a b a b a b n pares Vemos então que o número de pares será: ... . m vezes n n n n m n Assim se uma decisão 1d pode ser tomada de x maneiras diferentes e se uma vez tomada a decisão 1d , a decisão 2d puder ser tomada de y maneiras então o número de maneiras de se tomar as decisões 1d e 2d é x.y. Exemplos: 1)Uma moça possui 5 blusas e 6 saias. De quantas formas ela pode vestir uma blusa e uma saia. Solução: Uma maneira de se vestir pode ser indicada pelo par (a,b) em que a representa blusa e b saia vestida. Assim, temos (por I ) um total de 5.6 = 30 formas possíveis de usar blusas e saias. Demonstração. 2)Quantos números com dois algarismos distintos podemos formar com os dígitos 1, 2,3, 4, 5, 6, 7, e 8? Solução : Cada número pode ser considerado um par de dígitos (a,b) em que: {1,2,3,...8}, (1,2,3,...,8} e a b a b Então (usando II) o resultado procurado será 8.7=56 II): Dado o conjunto 1 2 1 2{ , ,..., } e { , ,..., } e para i m j m i ja A a a a a A a a a a a i j , podemos formar m.(m-1) pares ( , )i ja b . I): Dado o conjunto 1 2 1 2{ , ,..., } e { , ,..., }m nA a a a B b b b , podemos formar m.n pares ( , )i ja b em que e i ja A b B . 5 3)Quantas senhas diferentes é possível obter com 6 algarismos? E se nenhum algarismo fosse repetido, quantas senhas seriam possíveis? Solução: Para senhas de 6 algarismos, podendo haver repetição: 10 . 10 . 10 . 10. 10 .10 = 1000000 senhas Para senhas sem repetição: 10 . 9. 8 . 7. 6 .5 = 151200 senhas 4) Quantas placas (distintas) de automóveis, poderão ser emitidas; com o sistema atual de emplacamento? Solução: O atual sistema de emplacamento de automóveis no Brasil utiliza três letras e quatro algarismos. No novo alfabeto são consideradas 26 letras e temos dez dígitos entre os números. Logo o número de possibilidades será : P= 26x26x26x10x10x10x10=175760000 5) Quantos números ímpares de 3 algarismos distintos, são possíveis utilizando os algarismos: 1, 3, 4, 5, 7, 8.? Ao iniciar a resolução de um problema de análise combinatória, é aconselhável que se faça alguns grupos dos quais queremos calcular o total. No caso do nosso atual problema, veja alguns exemplos de números ímpares de 3 algarismos distintos: 347, 815, 135, 451,etc. Note que o número 533 não nos serve, pois houve repetição do algarismo 3; o número 534 também não serve, pois é par. Um outro ponto importante é, por onde começar a resolver o problema. Procure sempre atacar o problema, por onde houver um maior número de restrições. Veja: centena dezenas unidades Em nosso caso, temos a restrição de que os números devem ser ímpares. Logo, para a casa das unidades, temos 4 possibilidades (1,3,5,7). A seguir, vamos analisar a casa das centenas, na qual; podemos usar qualquer um do 6 algarismos dados pelo problema, porém eliminando-se um deles (aquele que estiver na casa das unidades), já que não pode haver repetição. Portanto, temos para a casa das centenas 5 possibilidades. Finalmente, analisando a casa das dezenas, concluímos que restaram 4 possibilidades, pois: não podemos repetir o algarismo que estiver na casa das unidades e nem o que estiver na casa das centenas. Portanto: O total de possibilidades é:P=5x4x4, o que dá um total de 80 números. LISTA 1 1)Numa sala há 3 homens e 4 mulheres. De quantos modos é possível selecionar um casal homem-mulher? 2) Para fazer uma viagem RIO-SÃO PAULO-RIO posso usar como transporte o Trem, o Ônibus ou o avião. De quantos modos posso escolher o transporte se não desejo usar na volta o mesmo meio de transporte usado na ida? 3) Uma bandeira é formada por 4 listras que devem ser coloridas usando-se apenas as cores amarelo, branco e cinza, não devendo listras adjacentes terem a mesma cor. De quantos modos pode ser colorida a bandeira? 4) Quantos números naturais de três algarismos distintos ( na base 10 ) existem? 5) Quantos números naturais de 4 algarismos na base 10 que sejam menores que 5000 e divisíveis por 5, podem ser formados usando-se apenas os algarismos 2, 3, 4 e 5? 6 6) As placas dos automóveis são formadas por 3 letras ( K,Y e W inclusive) seguidas por 4 algarismos. Quantas placas podem ser formadas? 7) Quantos são os números naturais pares que se escrevem ( na base 10) com três algarismos? 8) Quantas palavras contendo 3 letras diferentes podem ser formadas com um alfabeto de 26 letras? 9) Quantos são os gabaritos possíveis de um teste de 10 questões de múltipla escolha, com 5 alternativas por questão? 10) Quantos inteiros há entre 1000 e 9999 cujos algarismos são distintos? 11) De quantos modos diferentes podem ser escolhidos um presidente e um secretário de um conselho que tem 12 membros? 12) De quantos modos 3 pessoas podem sentar-se em 5 cadeiras em fila? 13) Quantos divisores naturais possui o número 360?Quantos são pares? 14) Quantos subconjuntos possui um conjunto que tem n elementos? 15) Quantos números inteiros entre 100 e 999 são ímpares e possuem três dígitos distintos? AULA 2 / 3 LISTA 2 1)Um homem vai a um restaurante disposto a comer um só prato de carne e uma só sobremesa. O cardápio oferece 8 pratos distintos de carne e cinco pratos diferentes de sobremesa. De quantas formas pode o homem fazer sua refeição? 2)Num banco de automóvel o assento pode ocupar 6 posições diferentes e o encosto 5 posições, independentemente da posição do assento.Combinando assento e encosto quantas posições diferentes esse banco pode assumir? 3) Um homem possui 10 ternos 12 camisas e 5 pares de sapatos. De quantas formas ele poderá vestir um terno uma camisa e um sapato? 4)De quantas formas podemos responder a 12 perguntas de um questionário, cujas respostas para cada pergunta são : sim ou não? 5) Em um computador digital um bit é um dos algarismos 0 ou 1 e uma palavra é uma sucessão de bits. Qual é o número de palavras distintas de 32 bits? 6) De quantas maneiras diferentes um professor poderá escolher um ou mais estudantes de um grupo de 6 estudantes? 7)Num concurso para preenchimento de uma cátedra, apresentam-se 3 candidatos. A comissão julgadora é constituída de 5 membros, devendo cada examinador escolher exatamente um candidato. De quantos modos os votos desses examinadores podem ser dados? 8) Seis dados são lançados simultaneamente.Quantas seqüências de resultados são possíveis, se considerarmos cada elemento da seqüência como o número obtido em cada dado? 7 9)As letras em código Morse são formadas por seqüências de traços ( - ) e pontos ( . ) , sendo permitidas repetições. Por exemplo: ( -; . ; - ; - ; . ; . ) Quantas letras podem ser representadas : a) usando exatamente 3 símbolos? b) usando no máximo 8 símbolos? 10) Um homem encontra-se na origem de sistema cartesiano ortogonal de eixos Ox e Oy. Ele pode dar um passo de cada vez, para o norte(N) ou para o leste (E).Quantas trajetórias ele pode percorrer se der exatamente 4 passos? 11) Caminhando sempre para direita ou para cima, sobre a rede da figura, de quantas maneiras se pode ir do ponto A até o segmento BC? 12)Quantos divisorespositivos tem o número 4 53888 2 .3 ? 13) A e B são conjuntos tais que n(A) = n e n(B)= r . Quantas funções :f A B existem. Quantas são injetoras? 14) Uma moto tem combustível para dar somente 3 voltas num circuito. Pedro, Manoel e Antonio disputam, por meio do lançamento de uma moeda, a oportunidade de dar cada volta, do seguinte modo: I- o lançamento da moeda é efetuado antes de cada volta. II- Se Coroa, a vez é de Manoel: III- Se cara a vez é de Pedro. IV- Se a mesma face ocorrer consecutivamente a vez é de Antonio. Se a primeira volta for dada por Pedro, quantas voltas poderá dar Antonio? AULA 4 TIPOS DE AGRUPAMENTOS. ARRANJO; PERMUTAÇÃO E COMBINAÇÃO Antes de entrarmos nos estudos de Arranjo Permutação e Combinação, vejamos os conceitos de Fatorial. 1.2 FATORIAL Seja n um número inteiro não negativo tal que n . Definimos como fatorial de n ( indica- se desta forma n! ) por meio da seguinte relação.: n! = n ( n -1 ) ( n – 2).....3.2.1. Além disso 1! = 1 ; 0! = 1 Exemplo: 1) 3! = 3.2.1 = 6 6! = 6.5.4.3.2.1= 720 10! = 10.9.8...2.1=3628800 Alguns cálculos podem ser reduzidos por : 8 ! ( 10)! ( 1). .( 1)( 2)...2.1 ( 1). ! n n n n n n n n Exemplo: 2) 7! = 7. 6!=7.720=5040 3) Calcule : 10! 10.9! ) 10 9! 9! 10! 10.9.8! ) 90 8! 8! 12! 12.11.10.9! 12.11.10 ) 220 9!3! 9!3! 1.2.3 a b c Agora na medida em que resolvermos as questões de combinatória estaremos exercitando também questões de fatorial. 1.3 ARRANJO Todas as questões resolvidas até agora usando o princípio fundamental da contagem serão agora classificadas de acordo com a organização dos agrupamentos que desejamos considerar. Com n objetos distintos tomados p a p formamos grupos de p objetos distintos, escolhidos dentre esses n, levando em conta a ordem (apenas) em que os elementos aparecem no grupo, ou seja o grupo AB será diferente de grupo BA. Notação : ! ( )! p n n A n p , onde p nA significa a quantidade de agrupamentos arrumados p a p. Demonstração. Vejamos através de um exemplo a comprovação da fórmula. Sejam as letras {a,b,c,d} . Vamos com esses elementos determinar quantos agrupamentos de pares de elementos distintos podemos formar. Solução. Pelo PFC sabemos que a resposta será 4.3=12 que é confirmado pela fórmula. ! 4! 4.3.2.1 12 ( )! (4 2)! 2.1 p n n A n p Agora no exemplo acima se quiséssemos formar não grupos de 2 mas de 4 elementos ( observe que neste caso todos os elementos farão parte de cada grupo). Neste caso estaremos tratando do que chamamos de : 1.4 PERMUTAÇÃO SIMPLES: Assim teríamos 4.3.2.1=4! Logo temos como fórmula da Permutação !nP n Veja que !nP n corresponde a: ! ! ! ( )! (0)! n n n n n A n P n n EXERCÍCIOS DA LISTA 3 1) Usando o Diagrama de Árvore , obtenha todos os Arranjos dos elementos {a,b,c,d} tomados dois a dois. 2) Calcule 3 4 1 2 6 10 20 12) b) c) d) a A A A A 9 3) Há 5 livros diferentes. De quantos modos é possível dispor 3 deles numa prateleira? 4)Com os algarismos {1,2,3,4,5} quantos números de três dígitos distintos podemos formar de modo que: a) os números formados sejam pares. b) os números formados sejam ímpares. 5) Uma bandeira é formada de 7 listras, que devem ser pintadas de 3 cores diferentes. De quantas maneiras distintas será possível pintá-la de modo que duas listras adjacentes nunca estejam pintadas da mesma cor? 6) Um cofre possui um disco de segredo marcado com os dígitos de 0 a 9. O segredo do cofre é formado por 3 dígitos. Se uma pessoa tentar abrir o cofre, quantas tentativas ( no máximo ) deverá fazer para consegui-lo abrir. (Suponha que a pessoa sabe que segredo é formado por dígitos distintos). 7) Qual o número de funções injetoras em A={1,2,3} com valores em B={0,1,2,3,4}? 8) Com os dígitos {1,2,3,4,5,6} quantos arranjos desses dígitos tomados 4 a 4 têm o dígito 1 antes do 4? 9) Com os números {1,2,3,4,5,6} são formados números de 4 algarismos distintos. Dentre eles quantos são divisíveis por 5? 10)Formados e dispostos em ordem crescente os números que se obtém permutando os algarismos 2,3,4,8 e 9 que lugar ocupará o número 43892? 11) Quantos anagramas pode-se obter com a palavra FILTRO? Quantos começam por consoante? 12) Calcule o número de anagramas da palavra república., nas quais as vogais permanecem nas respectivas posições? 13) Quantos são os anagramas da palavra ANAGRAMA, que mantêm juntas as letras NGM nesta ordem? E que tenham as letras NGRM juntas? 1.5 PERMUTAÇÃO COM ELEMENTOS REPETIDOS Será o caso quando, por exemplo, tivermos que calcular o número de anagramas da palavra ARARA. Observe que a letra r repete 2 vezes e a letra a repete-se 3 vezes. Usaremos , ! 5! 5.4.3.2.1 10 !. ! 2!3! 2.1.3.2.1 n n P anagramas. 13) Quantos são os anagramas da palavra ANAGRAMA, que mantêm juntas as letras NGM nesta ordem? E que tenham as letras NGRM juntas? 10 a) Se NGM se mantém juntos vamos considerar este bloco como apenas uma letra e restam 5 letras AARAA. Assim teremos 4 6 6! 5.6 30 4! P . Além disso cada anagrama pode ter NGM permutando 3 3! 6P . Logo o total de anagramas será 6. 30 = 180 14)João mora na sua casa A, a algumas quadras de sua Escola B. De quantas maneiras distintas ele pode ir de sua casa até sua Escola, andando sempre para o Norte ou para Leste? 15)Considere um teste de múltipla escolha, com 5 alternativa distintas, sendo uma única correta. De quantos modos distintos podemos ordenar as alternativas, de modo que a única correta não seja nem a primeira nem a última alternativa? 16) De quantas formas 8 sinais + e 4 sinais – podem se colocados em uma seqüência? 17) Se uma pessoa gasta exatamente um minuto para escrever cada anagrama da palavra ESTATISCA, quanto tempo gastará para escrever todos, se não deve parar nenhum instante para descansar? 18) Com os dígitos 1,2,3,4,5,6, e 7 de quantas formas podemos permutá-los de modo que os números ímpares fiquem sempre em ordem crescente? 19) De quantas formas 6 pessoas podem se sentar numa fileira de 6 cadeiras dispostas se duas delas (Geraldo e Francisco ) se recusam a sentarem-se um ao lado do outro? 20) Mostre que : )5! 7! 12! b)2.(5!) (2.5)!a 1.6 PERMUTAÇÃO CIRCULAR Será o caso das questões: 21) De quantas formas 4 pessoas podem se sentar ao redor de uma mesa circular? Quando os elementos são dispostos ao redor de um círculo, a cada disposição possível chamamos de permutação circular. Além disso, duas permutações circulares são consideradas idênticas se, e somente se, quando percorremos a circunferência no sentido anti horário a partir de um mesmo elemento das duas permutações, encontramos elemento que formam seqüências iguais. Por exemplo: 11 1) 2) Tomando A a seqüência encontrada Tomando A a seqüência encontrada é (A,C,D,B) é (A,C,D,B) Logo as duas permutações circulares são iguais. Observe que a cada permutação circular corresponde neste caso, a 4 permutaçõesde A, B, C, e D. Por exemplo (A,C,D,B)=(C,D,B,A)=(D,B,A,C)=(B,A,C,D) A cada conjunto de 4 permutações que definem uma determinada permutação circular chamamos de classe. Assim o número de permutações circulares de n elementos será Aplicação: Ver exercício 22 página 48. 1.7 COMBINAÇÃO AULA 5 Seja 1 2{ , ,..., }nM a a a . Se quizermos agrupar esses n elementos em subconjuntos de p elementos estaremos trabalhando o que chamamos de Combinação. Assim se M={a,b,c,d} então a Combinação deles 2 a 2 ( em grupos de 2) será {a,b};{a,c};{a,d},{b,c};{b,d};{c,d} Observe que {a,b}={b,a} pois pela definição , combinação é um conjunto, portanto não depende da ordem dos elementos. Para calcularmos o número de grupamentos ou o número de combinações usaremos a seguinte notação: , ! ( 1)( 2)...( 1) !( )! ! p n n p n n n n n n p C ou C ou p p n p p Quantas comissões de 3 pessoas podem ser formadas com 4 elementos {a,b,c,d} abc abd acb acd adb adc bac bad bca bcd bda bdc cab cad cba cda cdb dab dac ! ( 1)!cn n P n n 12 Se eliminarmos os grupos repetidos chegaremos dba dbc (abc);(abd);(acd) e (bcd) dca Para calcularmos o número de comissões, basta calcularmos dcb o número de Arranjos e dividir o resultado por 6 ( 24 /6 = 4) que é o fatorial do número de elementos que compõem cada comissão(3). Verificamos pelo exemplo acima que : RECONHECIMENTO DO TIPO DE AGRUPAMENTO ENVOLVIDO EM UM PROBLEMA Para reconhecer se um problema envolve Arranjo ou Combinação procedemos da seguinte forma: 1) Pegamos um agrupamento qualquer que satisfaça o problema. 2) Invertemos a ordem de dois elementos desse agrupamento. 3) Se com a inversão desses elementos encontramos um novo agrupamento, o problema envolvido será de ARRANJO, e, se o agrupamento envolvido for o mesmo, o problema envolvido é de COMBINAÇÃO. Exercícios resolvidos: 1) Quantas saladas contendo exatamente 4 frutas podemos formar se dispomos de 10 frutas diferentes? Solução: Tomemos por o exemplo a salada constituída de { mamão banana,laranja e maçã} veja que se trocamos dois elementos quaisquer a salada permanece a mesma. Assim temos um problema de combinação. Além disso se considerarmos nossos conhecimentos sobre conjuntos vemos que temos também um mesmo subconjunto. Então 4 10 10! 10! 10.9.8.7 210 4!(10 4)! 4!6! 4.3.2.1 C saladas. 2) Marcam-se 5 pontos sobre uma reta 1R e 8 pontos sobre uma reta 2R paralela a 1R . Quantos triângulos existem com vértices em 3 desses 13 pontos? 1ª Solução: Para formar um triângulo ou tomamos um vértice em 1R e dois em 2R ou tomamos um vértice em 2R dois em 1R . O número de triângulos do primeiro tipo será 2 85C e os do segundo tipo é 2 58.C . Assim teremos: 2 2 8 5 8.7 5.4 5 8 5. 8. 140 80 220 2! 2! C C 2ª Solução Para formar um triângulo devemos escolher 3 pontos, não situados na mesma reta, entre os 13 pontos dados. O nº de modo de escolher 3 dos 13 pontos será 3 13C . Desse total devemos tirar as 3 5C escolhas de 3 pontos de um reta e as 3 8C escolhas possíveis de 3 pontos da outra reta. Assim teremos : 3 3 3 13 5 8 286 10 56 220C C C ! !( )! ! ! !( )! p p n n n A nn p C p p p n p 13 3) De quantos modos podemos escolher 6 pessoas, incluindo pelo menos duas mulheres, em um grupo de 7 homens e 4 mulheres? 1ª Solução As alternativas são : 4 homens e 2 mulheres 4 2 7 4C xC 3 homens e 3 mulheres 3 3 7 4C xC 2 homens 4 mulheres 2 4 7 4C xC Então a solução será 4 2 7 4C xC + 3 3 7 4C xC + 2 4 7 4C xC =35.6 + 35.4 + 21.1=371 2ª Solução Poderíamos contar todas as escolhas de 6 pessoas 6 11C e abater as escolhas sem mulheres 6 7C e com apenas uma mulher 5 74C 6 6 5 11 7 74 462 7 84 371C C C 4) De quantos modos podemos dividir 8 pessoas em 2 grupos de 4 pessoas cada um? Solução O primeiro grupo pode ser escolhido de 4 8C modos. Escolhido o 1º grupo , sobram 4 pessoas e só há um modo de formar o 2º grupo. A resposta parece ser 4 8C x1. Entretanto contamos cada divisão duas vezes. Por exemplo {a,b,c,d} {e,f,g,h} é idêntica a {e,f,g,h} {a,b,c,d} e foi contada como se fossem diferentes. Assim a resposta será: 4 8 1 35 2 C x 5)Qual o número de resultados possíveis da Megasena? Solução: O resultado final de um sorteio independe da ordem dos números, ou seja, sortear na seqüência os números, 10,45,56,34,1 e 26 é o mesmo que sortear 1,34,26,45,10 e 56. Logo: 6 60 60! 50063860 6!(60 6)! C LISTA 4 1) Calcule : 3 5 6 6 8 ) b) c) d) 2 4 0 a C 2)Obtenha todas as combinações dos elementos de M={7,8,9,0}. 3)O conjunto A tem 45 subconjunto de 2 elementos. Qual é o número de elementos de A? 4) Se 28 2 n , determine n. 5)Determine x na equação 3 26 0x xA C 6) Resolva o sistema 78 156 p n p n C A 7) Uma prova consta de 15 questões, das quais o aluno deve resolver 10. De quantas formas ele pode escolher as 10 questões? 8) Em uma reunião social, cada pessoa cumprimentou todas as outras, havendo ao todo 45 apertos de mão. Quantas pessoas havia na festa? 14 9) Um grupo tem 10 pessoas. Quantos grupos de 4 pessoas podem ser formados, com as disponíveis? 10) Um grupo tem 10 pessoas. Quantos grupos de no mínimo 4 pessoas podem ser formados, com as disponíveis? 11) Um salão tem 10 portas. De quantas maneiras diferentes este salão poderá ser aberto? 12) O Sr. José, dirigindo-se ao trabalho, vai encontrando seus amigos e levando-os no seu carro. Ao todo, 5 amigos, dos quais apenas 3 são conhecidos entre si. Feitas as apresentações, os que não se conheciam, apertam-se as mãos dois a dois. Qual é o total de apertos de mão? 13) Numa classe de 10 estudantes, um grupo de 4 será selecionado para uma excursão. De quantas maneiras o grupo poderá ser formado se dois dos 10 são marido e mulher e só irão juntos? 14) Temos 5 homens e 6 mulheres. De quantas formas : a) podemos formar uma comissão de 3 pessoas? b) podemos formar uma comissão de 3 pessoas de modo que haja 2 homens e uma mulher, na mesma? 15)Uma urna contém 3 bolas vermelhas e 5 brancas. De quantas formas podemos extrair 2 bolas, sem levar em conta a ordem de reposição e sem levar em conta a ordem na extração,de modo que : a) as duas sejam vermelhas? b) as duas sejam brancas? c) uma seja vermelha e a outra branca? 16) Em uma sala há 8 cadeiras e 4 pessoas. De quantos modos distintos essas pessoas poderão ocupar as cadeiras? 17) Quantos triângulos são determinados por n pontos distintos não alinhados? 18) Há 12 pontos em um plano. Sendo 3 desses pontos nunca pertencem a um mesma reta. Qual é o número de triângulos que podemos formar, utilizando os 12 pontos e tendo o primeiro ponto como um dos vértices? 19) Numa circunferência são tomados 8 pontos distintos. a) Ligando-se 2 desses pontos, quantas cordas podem ser traçadas? b) Ligando-se 3 desses pontos, quantos triângulos podem ser formados? c) Ligando-se 6 desses pontos, quantos hexágonos podem ser formados? 20) Com os dígitos 1,2,3,4,5,6, e 7 de quantas formas podemos permutá-los de modo que os números ímpares fiquem sempre em ordem crescente? 21) São dadas duas retas paralelas. Marcam-se 10 pontos distintos sobre uma e 8 pontos distintos sobre a outra. Quantos triângulos podemos formar ligando 3 quaisquer desses 18 pontos? 22) Numa reta há 6 pontos e em outra reta paralela a esta, 5 pontos. Quantos triângulos podem ser formados com esses pontos? E quantos quadriláteros? 15 23) Quantas diagonais possui um polígono convexo com 8 lados? Uma das grandes aplicações da análise combinatória na criptologia, e talvez a primeira que nos ocorre, é o número de alfabetos cifrantes possíveis. Se considerarmos o alfabeto ocidental da atualidade, com 26 letras, quantos alfabetos cifrantes podem ser obtidos? Sabemos que um alfabeto cifrante não pode ter letras repetidas e precisa conter todas letras do alfabeto original. Se apenas as posições das letras são alteradas, sabemos que se trata de uma permutação simples. Então vamos ao cálculo das possibilidades: P26 = 26! P26 = 26 · 25 · 24 · ... · 3 · 2 · 1 P26 = 403.291.461.126.605.635.584.000.000 Ou seja, o número de alfabetos cifrantes possíveis é maior que espantosos 400 septilhões! Se alguém quiser encontrar um determinado alfabeto cifrante através da "força bruta", ou seja, tentando cada uma das possibilidades, e gastar apenas 1 minuto para cada possibilidade, precisaria de pelo menos... a eternidade para encontrar o alfabeto cifrante correto. 403.291.461.126.605.635.584.000.000 min = 6.721.524.352.110.093.926.400.000 horas 6.721.524.352.110.093.926.400.000 horas = 280.063.514.671.253.913.600.000 dias 280.063.514.671.253.913.600.000 dias = 9.335.450.489.041.797.120.000 meses 9.335.450.489.041.797.120.000 meses = 777.954.207.420.149.760.000 anos Se considerarmos que a solução seja encontrada a "meio do caminho", ainda restam cerca de 390 quatrilhões (388.977.103.710.074.880) de milênios! É claro que a força bruta, neste caso, é uma sandice. BINOMIAL (AULA 6/7) 2.1 BINÔMIO DE NEWTON. Toda potência da forma ( ) , , e nx y com x y n , é conhecida como binômio de Newton e seu desenvolvimento é simples quando a potência é baixa 0, 1, 2 e 3. Quando n começa crescer fica trabalhoso determinar todas as suas parcelas. As parcelas podem ser obtidas pelo diagrama de árvore, o que também dá bastante trabalho. Vamos observar como é possível , por meio de um exemplo particular, e em seguida vamos generalizar o resultado obtido: Seja desenvolver 3( ) ( )( )( )x a x a x a x a . Vamos escolher um elemento de cada parênteses . Os tipos de produtos que podemos obter são : 3 2 2 3; . ; . ;x x a x a a . 1)Assim temos para 3x : só existe uma maneira de se obter 3x ;é escolhendo somente o termo x de cada fator. Logo o coeficiente de 3x no desenvolvimento do binômio será 3 1 3 2)Para 2.x a : a quantidade de produtos do tipo 2.x a é o mesmo que o número de seqüências de três letras em que duas são iguais a x e uma é “a “. Isto é 2,1 3 33! 12!1! P 3)Para 2.x a : a quantidade de produtos do tipo 2.x a é o mesmo que o número de seqüências de três letras em que duas são iguais a “a “ e uma é “ x “. Isto é 1,2 3 33! 21!2! P 16 4)Para 3a : só existe uma maneira de se obter 3a ;é escolhendo somente o termo a de cada fator. Logo o coeficiente de 3a no desenvolvimento do binômio será 3 1 3 Em resumo: 3 3 2 2 3 3 3 3 3 ( ) . 0 1 2 3 x a x x a xa a Exemplo: 1) Desenvolver: 2 4 2 4 2 3 1 2 2 2 2 3 4 2 4 4 6 1 4 2 2 3 4 4 4 4 4 4 )(3 ) (3 ) (3 ) . (3 ) . (3 ) . 0 1 2 3 4 (3 ) 81 108 54 12 a x a x x a x a x a a x a x x a x a x a a 4 4 4 3 1 2 2 3 4 4 4 3 1 2 2 3 4 4 4 4 4 4 )( 2 ) [ ( 2 )] ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) 0 1 2 3 4 ( 2 ) 8 24 32 16 b x y x y x x y x y x y y x y x x y x y x y y 2.2 TERMO GERAL DE UM BINÔMIO DE NEWTON Vimos que 1 1( ) ... ... 0 1 n n n n p p n n n n n x a x x a x a a p n O termo n p p n x a p é chamado de TERMO GERAL. Se fizermos p variar de 0 a n obtemos todos os termos do desenvolvimento. OBSERVAÇÃO IMPORTANTE. A soma dos expoentes de x com os expoentes de “a “ é sempre n. O expoente de x é sempre a diferença entre o numerador e o denominador do coeficiente binomial. Exemplos: 1) Qual o coeficiente de 8x no desenvolvimento de 2 6( 1)x ? O termo geral será 2 6 12 2 6 6 ( ) .1p p px x p p . Então para 8 12 2 8 2x p p Assim 12 2 12 2.2 8 6 6 15 2 px x x p . O coeficiente será 15. 2) Qual o termo independente do desenvolvimento de 81 x x ? O termo geral será 8 8 8 2 8 8 81 .( ) .( 1) . ( 1)p p p p p p px x x x p p px Para que este termo independa de , devemos ter 8 – 2 p = 0, isto é p = 4 . 17 Assim o termo procurado será : 4 8 2.4 8 8 ( 1) 70 4 4 x 3) Desenvolvendo 10 x y em potências de expoentes decrescente de x , qual será o 6º termo ? O 1º termo conterá 10x ; o 2º termo conterá 9x ; .... o 6º termo conterá 5x .Assim o termo procurado será: 5 5 5 5 10 . 252 5 x y x y Aplicações: 1) Calcule aproximadamente 20 1,002 ? Vamos mostrar que 1 1 . n x nx para nx pequeno Veja que 2 2 3 (1 ) 1 ... 1 2 ( 1) ( 1)( 2) 1 ... 2 3! n n n n n n x x x x n n n n n n nx x x x Se nx é pequeno quanto mais será 2 2 3 3; ;n x n x etc . Assim podemos por uma aceitável aproximação assumir que 1 1 . n x nx para nx pequeno Então 20 20 1,002 1 0,002 ~ 1 20(0,002) 1,04 2)Qual a soma dos coeficientes dos termos do desenvolvimento 4 4 3 1 2 2 4(2 3 ) (2 ) 4.(2 ) .3 6.(2 ) .(3 ) 4.2 .3 (3 )x y x x y x y x y y . Essa igualdade vale para todo x real. Se fizermos x = 1 e y = 1 veja que no 2º membro da igualdade só teremos apenasos coeficiente de cada termo. Então 4 4 4(2 3 ) (2.1 3.1) (5) 625x y LISTA 5 DE EXERCÍCIOS 1) Desenvolva os binômios: 3 ) 3a x b 5 2) 1b x 2) Quantos termos têm o desenvolvimento? 7 )a x y 47 )b x y 3)No desenvolvimento de 1000 x y qual o centésimo termo se o desenvolvimento for feito em potências decrescente de x? 4) Determinar o valor da expressão: 5 4 3 299 5.99 10.99 10.99 5.99 1 18 5) Calcule o valor de 2 19 20 20 20 20 20 20 2 2 ... 2 2 0 1 2 19 20 S 6)Qual é o valor de 0 (2) (3) n x n x x n x ? 7)Desenvolvendo 9 3x y , qual o termo que contém 4x ? 8) No desenvolvimento de 5 21 2x , qual o coeficiente de 8x ? 9) Determine o coeficiente numérico do termo de 4º graúdo desenvolvimento do binômio de Newton 7 2x . 10) Qual o coeficiente numérico do termo de 1º em x, no desenvolvimento de 62 x x ? 11) No desenvolvimento de 100 x a , qual o coeficiente do termo que contém 60x ? 12) Um dos termos do desenvolvimento de 5 3x a é 3360x . Sabendo que a não depende de x, determine o valor de a? 13) Determine o valor de a , de modo que um dos termos do desenvolvimento de 5 x a seja 2270x . 14) Quantos termos racionais tem o desenvolvimento de 100 32 3 15) Qual é a soma dos coeficientes dos termos do desenvolvimento de 10 8 ) 3 2 b) 5a x y x y ? 16) Qual é a soma dos coeficientes dos termos do desenvolvimento de 5 4 ) b) 3a x y x y ? 17) Sendo 1024 a soma dos coeficientes dos termos do desenvolvimento de 3 1 m x , calcule m? 2.3 TRIÂNGULO DE PASCAL E POTENCIAÇÃO DE POLINÔMIOS (AULA 9) Os coeficientes dos desenvolvimentos abaixo podem ser colocados na seguinte forma triangular 0 1 2 2 2 3 3 2 2 3 4 4 3 2 2 3 ( ) 1 ( ) 1 1 ( ) 1 2 1 ( ) 1 3 3 1 ( ) 1 4 6 4 1 x y x y x y x y x x y y x y x x y x y y x y x x y x y xy y 1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 0 0 1 1 0 0 2 2 2 0 1 2 3 3 3 3 0 1 2 3 4 4 4 4 4 0 1 2 3 4 19 Esta maneira de dispor tais coeficientes é conhecida como Triângulo de Pascal. 1ª Propriedade: Numa mesma linha dois coeficientes binomiais eqüidistantes do extremo têm o mesmo valor. 3 3 4 4 ; 1 2 1 3 2ª Propriedade: A soma dos coeficientes de uma mesma linha k ( mesmo numerador) é dada por 2k . 0 1 21; 2; 4; 2 n nS S S S 3ª Propriedade: Relação de Stifel : A soma dos coeficientes consecutivos de uma mesma linha produz o coeficiente imediatamente abaixo do 2º coeficiente. 1 1 1 n n n p p p EX: 4 3 3 3 2 3 4ª Propriedade: n n p n p 2.4 POTENCIAÇÃO DE POLINÔMIOS Como determinar os coeficientes de ( ) ,( ) , n nx y z x y z t com n ? Exemplo: 5 5 ( ) ( )( )( )( )( ) fatores x y z x y z x y z x y z x y z x y z . Pela propriedade distributiva da multiplicação devemos tomar um termo de cada fator (x,y,z) e em seguida multiplicá-los. Os tipos de produtos obtidos são da forma i j kx y z em que i+j+k = 5. Para cada i,j e k fixados o coeficiente do termo i j kx y z será o número de seqüências de cinco letras ; i letras x, j letras y e k letras z. Assim teremos , , 5 5! ! ! ! i j kP i j z e o coeficiente de i j kx y z será , , 5 5! ! ! ! i j kP i j z . Por exemplo : o coeficiente de 2 2x y z será 2,2,1 5 5! 30 2!2!1! P LISTA 6 DE EXERCÍCIOS 1)Assinale Verdadeiro ou Falso: 0 8 4 4 8 8 9 7 7 8 15 ) 0 b) =1 c) = d) + = e) = f) 0 8 0 4 5 4 5 4 3 0 0 a 2) Demonstre a 2ª propriedade dos Números Binomiais. 3)Calcule: 10 10 10 0 1 2 10 10 10 ) b) c) a i i i 5) Sendo 10 10 3 3p p , calcule p. 6) Qual o coeficiente de xyz no desenvolvimento de 2 3(1 )x x ? 7) Qual o coeficiente de 5x no desenvolvimento de 10( )x y z ? 1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 ............................. 20 UNIDADE III 3.0 PROBABILIDADE (AULA 10) EXPERIMENTO ALEATÓRIO ESPAÇO AMOSTRAL (Ω) EXEMPLO: Lançamento de um dado Ω={1,2,3,4,5,6} Sexo de um recém nascido Ω={m,f}; m: masculino e f: femenino EVENTO EXEMPLO: Experimento: Lançamento de um dado honesto: Evento A: Números Pares Evento B: Números Impares Evento C: Número menor que 7. ( Evento certo C=Ω) Evento D: Números maior que 8 ( Evento impossível,ou seja D= Eventos mutuamente exclusivos : A e B ; A B Eventos Complementares A e B pois A B ou seja A’= B EXEMPLO: Em uma Urna são colocadas 10 bolas numeradas de 1 a 10, sendo que as bolas de 1 a 5 são vermelhas e as bolas de 6 a 10 são azuis. Realiza-se os eventos : A : retiradas as bolas vermelhas A={v1,v2,v3,v4,v5}; B : retiradas as bolas azuis B={a6,a7,a8,a9,a10}; C : retiradas as bolas pares C={v2,v4,a6,a8,a10}; Então a) escreva o espaço amostral Ω; b) escreva e interprete o evento D B C ; c) escreva e interprete o evento F = C’; Solução : a) O espaço amostral é dado por Ω={v1,v2,v3,v4,v5, a6,a7,a8,a9,a10}; b) O evento D é composto pelos elementos de B e C, ou seja as bolas azuis e pares que serão D={a6,a8,a10} c) O evento F será dado pelo complemento de C, ou seja as bolas Impares; F={v1,v3,v5,a7,a9} 3.1 PROBABILIDADE DE UM EVENTO É O CONJNTO DE TODOS OS RESULTADOS POSSÍVEIS DE UM EXPERIMENTO ALEATÓRIO É AQUELE PRODUZ RESULTADOS IMPREVISÍVEIS, MESMO QUANDO REPETIDO EM SEMELHANTES CONDIÇÕES. É TODO SUBCONJUNTO DO ESPAÇO AMOSTRAL RELACIONADO A UM EXPERIMENTO ALEATÓRIO A probabilidade de um evento F ocorrer será a razão entre o número de elementos de A, n(A) pelo número de elementos do Espaço Amostral Ω (n (Ω)) ( ) ( ) ( ) n F P F n 21 Exemplos: 1) No experimento do lançamento do dado o espaço amostral é: Ω={1,2,3,4,5,6} e n(Ω)=6 Seja o evento A: ocorrência de um número impar. Vê-se que A={1,3,5} e n(A)=3 Logo, aprobabildade de ocorrer o evento A será ( ) 3 1 ( ) 0,5 50% ( ) 6 2 n A P A n 2) A probabilidade de ganhar na Megasena com um cartão de 6 números é de 1 em50 063860= 6 60C . Se for feito um jogo com 7 números em quanto aumenta a chance de se ganhar? Solução: Espaço amostral n(Ω)=50063860 A: evento resultantes de com 6números num cartão de 7 jogos 6 7 7C Assim a probanilidade de será ( ) 7 1 ( ) ( ) 50063860 7151980 n A P A n , ou seja a chance de seganhar aumenta 7 vezes. 1ª PROPRIEDADE: Aplicações: 1) Num dado não honesto1, a probabilidade de se obter os números 5 ou 6 é o dobro de obter os outros números. Calcule a probabildade de se obter cada um dos números. Solução: Seja x a probabilidade de obter em um lançamento os números 1,2,3 ou 4. Logo será 2x a probabilidade de se obter 5 ou 6. Assim P(Ω)=P(1)+P(2)+P(3)+P(4)+P(5)+P(6) = 1 ( 1ª Propriedade ) x + x + x + x + 2x + 2x =1 8x = 1; x = 1/8 = 12,5 % 2) Numa corrida, com 4 cavalos, para cada real apostado num cavalo paga-se um valor invarsamente proporcional à propbabilidade de esse cavalo vencer a corrida. Calcule a probabilidade de o cavalo A vencer a corrida, sabendo que : a) paga-se R$ 2,00 para cada real apostado em A. b) paga-se R$ 5,00 para cada real apostado em B. c) paga-se R$ 5,00 para cada real apostado em C. d) paga-se R$ 10,00 para cada real apostado em D. Solução: A probabilidade de vencer é inversamente proporcional ao valor pago. Então : P(B) = P(C) = 2 P(D) e P(A) = 5 P(D) Assim P(A)+P(B)+P(C)+P(D) = 1 5 P(D)+2 P(D)+2 P(D)+P(D) = 1 10 P(D) = 1: P(D) = 1/10; P(B) = P(C) = 2 P(D) = 2 . 1/10 = 2/10 =20% e P(A) = 5 P(D) = 5. 1/10 = 5/10 = 50 % 1 Dado honesto é aquele cuja chance de qualquer um dos números ocorrer é a mesma. Caso contrário diz-se que o mesmo é viciado. Se um evento A está contido num espaço amostral Ω, então o número P(A) é tal que seu valor varia de 0 a 1 ou seja 0 ( ) 1P A . 22 2ª PROPRIEDADE Sabemos da Teoria dos conjuntos que ( ) ( ) ( ) ( )n A B n A n B n A B . Pela definição de probabilidade temos: ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ( ) n A n B n A B n Bn A B n A n A B P A B n n n n n Exemplo: Em uma pesquisa com 150 estudantes constatou-se: 40 estudantes gostam de Matemática ( conjunto A ) 70 gostam de Biologia. ( conjunto B ) 20 gostam de Matemática e Biologia. Qual a probabilidade de escolhido ao acaso o estudante goste de Matemática ou de Biologia? Solução: A: ocorrência de estudantes que gostam de Matemática: n(A) = 40. B: ocorrência de estudantes que gostam de Biologia: n(B) = 70 A B : ocorrência de estudantes que gostam de Matemática e Biologia: ( ) 20n A B A B : ocorrência de estudantes que gostam de Matemática ou de Biologia. 40 70 90 3 ( ) ( ) ( ) ( ) 60% 150 150 150 5 P A B P A P B P A B Exemplo: A probabilidade de ganhar na Megasena apostando com 5 cartões diferentes: 1 1 1 1 1 5 ( ) 50063860 50063860 50063860 50063860 50063860 50063860 P B , que é 5 vezes maior. Exemplo 2. Uma urna contém 12 bolas brancas, 6 bolas vermelhas, e 2 bolas azuis. Qual a probabilidade de se retirar uma bola vermelha ou uma bola azul ? Solução: Ω: retirada de bolas ; n(Ω)=20 V: retirada de bolas vermelhas n(V)=6 A: retirada de bolas azuis n(A)=2 Então: ( ) 6 3 ( ) 2 1 ( ) ( ) ( ) 20 10 ( ) 20 10 n V n A P V P A n n Como são eventos mutuamente exclusivos : ( ) ( ) 3 1 4 ( ) 40% ( ) ( ) 10 10 10 n V n A P V A n n A probabilidade de ocorrerem dois eventos A e B é dada pela soma de suas probabilidades subtraindo-se a probabilidade da Interseção desses eventos ( ) ( ) ( ) ( )P A B P A P B P A B A probabilidade de ocorrerem dois ou mais eventos mutuamente exclusivos é dada pela soma das probabilidades de ocorrer cada um dos eventos de forma independente. 23 3ª PROPRIEDADE Seja um dado honesto. A probabilidade de ocorrer cada um dos números é a mesma, isto é: P(1)=P(2)=P(3)=P(4)=P(5)=P(6)=1/6 4ª PROPRIEDADE Exemplo: Uma equipe de Basquete inicia o jogo com 5 jogadores. Sabendo que a equipe tem 10 jogadores, calcule: a) qual a probabilidade de os atletas A e B estarem entre os 5 escolhidos para iniciarem o jogo? b) qual a probabilidade de A ou B figurarem na equipe para iniciar o jogo? Solução. Cálculo do espaço amostral Ω. O nº total de possibilidades de se escolher a equipe inicial de 5 jogadores de um total de 10: 5 10 10! ( ) 252 5!5! n C a) Evento X: A e B iniciam na equipe: 3 8 8! ( ) 56 3!5! 56 2 ( ) 252 9 n X C Logo P X b) Evento Y: A ou B figuram na equipe: 4 9 4 9 3 8 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 126 ( ) 126 ( ) 50% 252 126 ( ) 126 ( ) 50% 252 2 ( ) 56 ( ) 9 1 1 2 7 ( ) 2 2 9 9 Y A B P Y P A B P A P B P A B n A C P A n B C P A n A B C P A B P Y 3.2 PROBABILIDADE CONDICIONAL Eventos condicionados ou Dependentes P(A/B) indicará a probabilidade do evento A, uma vez tenha ocorrido o evento B. Exemplo: Numa urna com 10 bolas numeradas, qual a probabilidade de ocorrer o número 8, sabendo que, ao retirar a bola, anuncia-se “O número sorteado é par”. A soma das probabilidades de todos os eventos elementares de um experimento é 1 Se dois eventos são complementares num espaço amostral Ω, então a soma das probabilidades desses eventos é 1 24 Antes de se anunciar que o número é par a probabilidade de ser 8 o número sorteado era de 1/10. No entanto, após se declarar que o número é par, a probabilidade passa a ser 1 em 5, isto é 1/5. Então podemos considerar que P(A/B) tem um espaço amostral reduzido a B dentro do qual calcularemos P(A/B). Como o evento A está condicionado ao evento B, ou seja, devem ocorrer os eventos A e B,os resultados favoráveis são dados por A B . Logo: nº de resultados favoráveis : ( )n A B ( ) ( / ) ( ) n A B P A B n B Assim : ( ) ( ) ( )( ) ( / ) ( )( ) ( ) ( ) n A B n A B P A Bn P A B n Bn B P B n 3.3 EVENTOS INDEPENDENTES ( ) ( ). ( )P A B P A P B Dados dois eventos A e B de um espaço amostral E, dizemos que A e B são independentes se e somente se, P(A/B) = P(A), o que vale dizer que A independe de B. Então como A independe de B, então B também independe de A. ( ) ( / ). ( ) ( / ) ( ) ( ) ( / ). ( ) ( ). ( ) ( / ) ( ) ( / ) ( ) ( / ) ( ) ( ) ( ) P A B P A B P B P B A P A P A P A B P B P A P B mas P A B P A P B A P B P B A P B P A P A Então : 3.4 LEI BINOMIAL DA PROBABILIDADE. Sejam experimentos que consistem em ensaios ou tentativas independentes, isto é , ensaios nos quais a probabilidade de um resultado em cada ensaio não depende dos resultados ocorridos nos ensaios anteriores nem nos ensaios posteriores. Em cada ensaio só pode ocorrer sucesso (S) ou fracasso (F). A probabilidade de ocorrer sucesso é sempre p e consequentemente a de ocorrer fracasso q é q=1-p. Este tipo de ensaio recebe o nome de Ensaio de Bernoulli. Seja uma seqüência de n ensaios de Bernoulli. Qual será a probabilidade deocorrer k sucessos? O evento “ocorre k sucessos em n ensaios” é formado por todas as enuplas ordenadas em que existem k sucessos e n-k fracassos. Assim teremos que o número de enuplas é , ! !( )! k n k n nn P kk n k ( ) ( ). ( / ) ( ). ( )P A B P A P B A P A P B 25 Então cada enupla tem como probabilidade de ocorrer . . .... . . . .... k vezes n k vezes p p p p q q q q e como cada enupla é um evento independente a probabilidade de ocorrer todas as enuplas será .k n kk n P p q k . Exemplo: 1)Uma Urna tem 4 bolas vermelhas e 6 brancas. Uma bola é extraída, observada sua cor e reposta na Urna. O experimento é repetido 5 vezes. Qual a probabilidade de observamos exatamente 3 vezes bolas vermelhas? Solução: Em cada ensaio consideremos como sucesso o resultado “bola vermelha” e fracasso “bola branca”. 4 2 6 3 = 10 5 10 5 p q n = 5 3 5 3 3 5 2 3 720 3 5 5 3125 P 2) Numa cidade, 10% das pessoas possuem carro de marca A. Se 30 pessoas são selecionadas ao acaso, com reposição, qual a probabilidade de exatamente 5 pessoas possuírem carro da marca A? Solução: Sucesso: “a pessoa tem carro da marca A” Fracasso: “a pessoa não tem carro da marca A” Assim p = 0,1 e q = 0,9 e n = 30 Então 5 30 5 5 30 1 9 . 0,102 5 10 10 P LISTA 7 DE EXERCÍCIOS. 1) Um par ordenado (a,b) é escolhido entre 20 pares ordenados do produto cartesiano A x B em que A={1,2,3,4} e B={1,2,3,4,5}. Considere Ω = {(a,b) | a A b B }. Descreva o evento: a) A={(x,y)|x=y} d) D={(x,y)|y= 2x } b) B={(x,y)|x>y} e) E ={(x,y)|x=1} c) C={(x,y)|x + y = 2} f) F ={(x,y)|y=3} 2) Temos duas moedas, das quais uma é perfeita e a outra tem duas caras. Uma das moedas, tomada ao acaso, é lançada. Qual a probabilidade de se obter cara? 3) Um dado é viciado de modo que a probabilidade de observarmos qualquer número par é a mesma, e a de observarmos qualquer número impar é também a mesma. Porém um número par é três vezes mais provável de ocorrer do que um número impar. Lançando-se esse dado qual a probabilidade de : a) ocorrer um número primo? b) ocorrer um múltiplo de 3? c) ocorrer um número menor ou igual a 3? 4) Se A e B são eventos tais que : P(A) = 0,2 , P(B) = 0,3 , P(A B)=0,3 , calcule: a)P(A B) b)P(A') c)P(B') 26 5) De um baralho de 52 cartas, uma é extraída ao acaso. Qual a probabilidade de cada um dos eventos abaixo: a) Ocorre Damas de Copas. b) Ocorre Dama. c) Ocorre carta de naipe”Paus” d) Ocorre Dama ou Rei ou Valete.. e) Ocorre uma cartas que não é rei 6)Um número é escolhido ao acaso entre 20 inteiros, de 1 a 20. Qual a probabilidade de o número escolhido: a) ser par c) ser primo b) se impar d) quadrado perfeito. 7) Os coeficientes a e b da equação ax = b são escolhidos ao caso entre os pares ordenados do produto cartesiano A x A sendo A ={1,2,3,4}, sendo a o primeiro elemento do par e b o segundo . Qual a probabilidade de a equação ter raízes inteiras? 8) Jogando-se 3 dados ( ou um dado 3 vezes ), qual a probabilidade de se obter soma menor ou igual a 4? 9) Numa cidade 30% dos homens são casados, 40% são solteiros, 20% são desquitados e 10% são viúvos. Um homem é escolhido ao acaso: a) qual a probabilidade de ele ser solteiro? b) qual a probabilidade de ele não ser casado? c) qual a probabilidade de ele ser solteiro ou desquitado? 10) De um grupo de 200 pessoas, 160 tem fator Rh positivo, 10 tem sangue tipo O e 80 tem fator Rh positivo e sangue tipo O. Se uma destas pessoas for selecionada ao acaso qual a probabilidade de: a) seu sangue ter fator Rh positivo b) seu sangue não ser do tipo O. c) seu sangue ter fator Rh positivo ou ser do tipo O? 11) Um colégio tem 1000 alunos. Destes : 200 estudam Matemática 180 estudam Física. 200 estudam Química. 20 estudam Matemática, Física e Química. 50 Física e Química. 70 somente Química. 50 Matemática e Física. Um aluno do colégio é escolhido ao acaso. Qual a probabilidade de: a) ele estudar só Matemática? b) ele estudar só Física? c) Ele estudar Matemática e Química? 12) Tirando ao acaso, 5 cartas de um baralho de 52 cartas, qual é a probabilidade de saírem exatamente 3 valetes? 13) Em uma Urna existem 6 bolinhas numeradas, de 1 a 6. Uma a uma elas são extraídas, sem reposição. Qual a probabilidade de que a seqüência de números observados seja crescente? 27 14) Nove livros são colocados ao acaso em uma estante. Qual a probabilidade de que 3 livros determinados fiquem juntos? 15) Uma Urna contém 5 bolas vermelhas e 7 brancas. Duas bolas são extraídas sucessivamente ao acaso e sem reposição. Qual a probabilidade de: a) ambas serem brancas? b) ambas serem vermelhas? c) uma vermelha, outra branca (sem levar em conta a ordem)? 16) Uma Urna contém 4 bolas brancas, 2 vermelhas e 3 azuis. Cinco bolas são selecionadas ao acaso, sem reposição. Qual a probabilidade de que 2 sejam brancas, uma vermelha e 2 azuis? 17) De um baralho de 52 cartas, duas são escolhidas ao acaso e sem reposição. Qual a probabilidade de observarmos dois Reis ou duas cartas de Copas? 18) Um homem encontra-se na origem de um sistema ortogonal cartesiano.Ele só pode andar uma unidade de cada vez, para cima ou para direita. Se ele andar 10 unidades, qual a probabilidade de chegar no ponto P(7,3)? PROBABILIDADE CONDICIONAL 19) Um número é sorteado ao acaso entre os 100 inteiros de 1 a 100. a) qual a probabilidade de o número ser par? b) qual a probabilidade de o número ser par, dado que ele é menor que 50? c) Qual a probabilidade de o número ser divisível por 5, dado que é par? 20) Um grupo de 50 moças é classificado de acordo com a cor dos cabelos e dos olhos de cada moça, segundo a tabela: Olhos Olhos Cabelos Azuis Castanhos Loira 17 9 Morena 4 14 Ruiva 3 3 a) Se você marca um encontro com uma dessas garotas, escolhida ao acaso, qual a probabilidade de ela ser : 1) Loira? 2) Morena de olhos azuis? 3) morena ou ter olhos azuis? b) Está chovendo quando você encontra a garota. Seus cabelos estão completamente cobertos, mas você percebe que ela tem olhos castanhos. Qual a probabilidade que ela seja morena? 21) De um baralho de 52 cartas, uma é extraída e observa-se que seu número está entre 4 e 10 ( 4 e 10 inclusive). Qual é a probabilidade de que o número seja 6? 22) Um lote contém 50 peças boas(B) e 10 peças defeituosas(D).Uma peça é escolhida ao acaso e, em seguida, sem reposição desta, outra peça é escolhida ao acaso. Qual a probabilidade de ambas as peças sejam defeituosas? 23) Uma Urna I tem 2 bolas vermelhas(V) e 3 brancas(B); outra Urna II tem 3 bolas vermelhas e uma branca e a Urna III te 4 bolas vermelhas e 2 brancas. Uma Urna é selecionada ao acaso e dela extraída uma bola. Qual a probabilidade de a bola ser vermelha? 28 24) O mês de outubro tem 31 dias. Numa certa localidade, chove 5 dias no mês de outubro. Qual a probabilidade de não chover nos dias 1 e 2 de outubro? 25) Uma moeda é lançada 3 vezes. Sejam os eventos: A: ocorrem pelo menos duas caras. B: ocorrem resultados iguais nos três lançamentos. Prove que A e B são eventos independentes.26)Duas pessoas praticam tiro ao alvo. A probabilidade de a primeira atingir o alvo é P(A)=1/3, e a probabilidade de a 2ª atingir o alvo é P(B)=2/3. Admitindo A e B independentes, se os dois atiram, qual a probabilidade de : a)ambos atingirem o alvo? b) ao menos um atingir o alvo? 27) Numa sala existem 4 homens e 6 mulheres. Uma mosca entra na sala e pousa numa pessoa, ao acaso. a) Qual a probabilidade de que ela pouse num homem P(H)? b) Qual a probabilidade de que ela pouse numa mulher P(M)? c) Os evento H e M são independentes? 28) Um dado é lançado 5 vezes. Qual a probabilidade de que o 4 apareça exatamente 3 vezes? 29) Uma pessoa tem probabilidade de 0,2 de acertar num alvo toda vez que atira. Suponha que as vezes que ela atira são ensaios independentes. Qual a probabilidade de ela acertar no alvo exatamente 4 vezes, se ela dá 8 tiros? 30) A probabilidade de que um homem de 45 anos viva mais 20 anos é 0,6. De um grupo de 5 homens com 45 anos, qual a probabilidade de que exatamente 4 cheguem aos 65 anos? 31)Um teste tipo certo ou errado consta de 6 questões. Se um aluno “chutar”as respostas ao acaso, qual a probabilidade de que ele acerte mais do que 2 questões? 32) Um casal planeja ter 5 filhos. Admitindo que sejam igualmente prováveis os resultados: ter filho do sexo masculino ou feminino, qual a probabilidade de o casal ter: a) 5 filhos do sexo masculino? b) exatamente 3 filhos do sexo masculino? c) no máximo um filho do sexo masculino? d) o 5º filho do sexo masculino, dado que os outros 4 são do sexo feminino? 29 SOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS DA LISTA 1 1)Numa sala há 3 homens e 4 mulheres. De quantos modos é possível selecionar um casal homem-mulher? Chamando os homens de 1 2 3 4, , ,h h h h e as mulheres de 1 2 3 4, , ,m m m m é fácil ver que há 4 casais nos quais o homem é 1h outros 4 nos quais o homem e 2h , 4 3h e 4 4h . O número de casais é portanto 4.3=12 2) Para fazer uma viagem RIO-SÃO PAULO-RIO posso usar como transporte o Trem, o Ônibus ou o avião. De quantos modos posso escolher o transporte se não desejo usar na volta o mesmo meio de transporte usado na ida? Há 3 maneiras de escolher o transporte de ida . Depois disso, há duas alternativas para a volta. Portanto a resposta é 3.2=6 3) Uma bandeira é formada por 4 listras que devem ser coloridas usando-se apenas as cores amarelo, branco e cinza, não devendo listras adjacentes terem a mesma cor. De quantos modos pode ser colorida a bandeira? A primeira listra pode ser colorida de 3 modos diferentes. A segunda de 2 modos pois as cores adjacentes não podem se repetir. Para a terceira listra teremos também 2 alternativas pois não poderemos repetir a cor da segunda listra. A quarta listra 2 alternativas pois não podemos empregar a mesma cor da terceira listra. Então a resposta será 3x2x2x2=24. 4) Quantos números naturais de três algarismos distintos ( na base 10 ) existem? O algarismo da centena pode ser escolhido de 9 maneiras diferentes, pois não pode ser 0. O algarismo da dezena, dentre os algarismos 0,1,2...9 temos 9 maneiras de escolhê-lo. Para o algarismo da unidade nos 8 alternativas, pois já escolhemos dois. Assim a resposta será 9x9x8=648 5) Quantos números naturais de 4 algarismos na base 10 que sejam menores que 5000 e divisíveis por 5, podem ser formados usando-se apenas os algarismos 2, 3, 4 e 5? Temos: Último algarismo : 1 modo ( só pode ser o alg. 5) Primeiro algarismo : 3 modos ( não pode ser o 5, pois deve ser menor que 5000) Segundo algarismo : 4 modos Terceiro algarismo : 4 modos Logo a resposta é : 1x3x4x4=48 6) As placas dos automóveis são formadas por 3 letras ( K,Y e W inclusive) seguidas por 4 algarismos. Quantas placas podem ser formadas? Cada letra pode ser escolhida de 26 modos diferentes e cad algarismo de 10 modos. Logo a resposta é : 26x26x26x10x10x10x10=175 760 000 7) Quantos são os números naturais pares que se escrevem ( na base 10) com três algarismos distinto? Primeira solução: 30 O último algarismo do número pode ser escolhido de 5 modos diferentes (0,2,4,6,8). O primeiro pode ser escolhido de .... depende! Se o zero foi usado como último algarismo, o primeiro algarismo pode ser escolhido de 9 modos. Se o zero não foi usado com último algarismo, o primeiro só pode ser escolhido de 8 modos ( não podemos usar nem o zero nem o algarismo já empregado na última casa). Para vencer esse impasse temos duas alternativas: a) dividir o problema em dois casos : primeiro considerando como escolha do zero para a unidade e segundo não o considerando como algarismo da unidade. Primeiro caso: Temos 1 forma de escolher o alg. da unidade (zero), 9 maneiras de escolher o da centena e 8 de escolher o da dezena. Assim temos um subtotatal de 1x9x8 = 72 números Segundo caso: Terminando com um algarismo diferente de zero temos 4 modos de escolher o algarismo da unidade, 8 modos de escolher o algarismo da centena, e 8 modos de escolher o da dezena. Este outro sub total será 4x8x8 = 256. Assim a resposta será então 72 + 256= 328. Segunda solução: Vamos ignorar o fato de o primeiro algarismo não poder ser zero. A solução seria: 5x 9 x 8= 360. Como o zero não pode iniciar um número, teríamos começando por zero: 1 x 8 x 4=32. Então a resposta será : 360 – 32 = 328. Terceira solução: Todos os números com algarismos distintos menos os ímpares. Todos os algarismos: 9 x 9 x 8 = 648 Todos os ímpares: 5 x 8 x8 = 320. A resposta então será : 648 – 320 = 328. 8) Quantas palavras contendo 3 letras diferentes podem ser formadas com um alfabeto de 26 letras? Temos 26 maneiras de escolher a primeira, 25 a segunda e 24 a terceira . A resposta será26 x 25 x 24 = 15600 9) Quantos são os gabaritos possíveis de um teste de 10 questões de múltipla escolha, com 5 alternativas por questão? Temos 5 maneiras de escolher a primeira resposta, 5 para a segunda, 5 para a terceira e assim sucessivamente. Logo teremos 5 x 5 x ...5= 105 gabaritos. 10) Quantos inteiros há entre 1000 e 9999 cujos algarismos são distintos? Temos 9 maneiras de escolher o algarismo da milhar, 9 para o da centena, 8 para a dezena e 7 para a unidade. Logo teremos 9 x 9 x 8 x 7 = 4536 11) De quantos modos diferentes podem ser escolhidos um presidente e um secretário de um conselho que tem 12 membros? Temos 12 maneiras de escolher um membro para presidente e escolhido um para presidente teremos 11 alternativas para escolher um secretário. 12) De quantos modos 3 pessoas podem sentar-se em 5 cadeiras em fila? 31 Para primeira pessoa da fila temos 5 alternativas. Para a segunda teremos 4 alternativas e finalmente para a terceira pessoa da fila teremos 3 alternativa . Assim o total de Alternativas será de 5 x 4 x 3 = 60 13) Quantos divisores naturais possui o número 360?Quantos são pares? Os fatores primos de 360 são 2,3 e 5 então seus divisores são múltiplos desses fatores. Como 360 2 .3 .5 {0,1,2,3}; {0,1,2}; {0,1} Assim existe 4 alternativa para o primeiro expoente, 3 alternativa par ao segundo e duas para o terceiro o que produzirá 4 x 3 x 2 = 24 divisores. 14) Quantos subconjuntos possui um conjunto que tem n elementos? Para formarmos os subconjuntos tomamos cada elemento do conjunto e com ele tomamos duas decisões : fará ou não parte do subconjunto. Assim se o conjunto tem n elementos onúmero total de subconjuntos será 2n . Exemplo {a,b,c}: Primeira decisão: Nem a,nem b nem c : este será o vazio. Outra decisão: o primeiro fará parte, o segundo não e o terceiro não ; teremos o subconjunto {a} e assim sucessivamente. 15) Quantos números inteiros entre 100 e 999 são ímpares e possuem três dígitos distintos? Os três últimos algarismos só podem ser {1,3,5,7,9}, então temos 5 modos de escolher o algarismo da unidade, 8 modos de escolher o da centena e 8 modos de escolher o algarismo da dezena. Portanto o total de números será 5 x 8 x 8 = 320. Solução da lista 2 1)Um homem vai a um restaurante disposto a comer um só prato de carne e uma só sobremesa. O cardápio oferece 8 pratos distintos de carne e cinco pratos diferentes de sobremesa. De quantas formas pode o homem fazer sua refeição? Pelo Princípio Fundamental da Contagem (PFC) termos 5 x 8 = 40 Refeições possíveis. 2)Num banco de automóvel o assento pode ocupar 6 posições diferentes. E o encosto 5 posições, independentemente da posição do assento.Combinando assento e encosto quantas posições diferentes esse banco pode assumir? Pelo PFC teremos :6 x 5 = 30 posições distintas. 3) Um homem possui 10 ternos 12 camisas e 5 pares de sapatos. De quantas formas ele poderá vestir um terno uma camisa e um sapato? Uma forma de se vestir pode ser indicada pelo terno (a,b,c) em que a representa o terno, b a camisa e c o par de sapatos: Temos portanto 10 x12 x 5 = 600formas de vestir. 32 4)De quantas formas podemos responder a 12 perguntas de um questionário, cujas respostas para cada pergunta são : sim ou não? Cada resposta do teste é uma seqüência do tipo 1 2 3 20( , , ,... )a a a a em que cada ia vale V ou F. Portanto, o número total de possibilidade é 20 20 2 2 2 ... 2 2 vezes x x x x 5) Em um computador digital um bit é um dos algarismos 0 ou 1 e uma palavra é uma sucessão de bits. Qual é o número de palavras distintas de 32 bits? Qualquer palavra consiste em uma seqüência 1 2 3 32( , , ,... )a a a a em que cada ia é um bit e vale 0 ou 1. Daí há 32 32 2 2 2 ... 2 2 vezes x x x x palavras 6) De quantas maneiras diferentes um professor poderá escolher um ou mais estudantes de um grupo de 6 estudantes? Usando a convenção 0 : o aluno não é escolhido e 1 : o aluno é escolhido notamos que cada aluno será identificado por 0 ou 1. Se considerarmos a situação em que nenhum aluno é escolhido, teremos pelo PFC 6 6 (2 2 2 ... 2) 1 2 1 63 vezes x x x x possibilidades. 7)Num concurso para preenchimento de uma cátedra, apresentam-se 3 candidatos. A comissão julgadora é constituída de 5 membros, devendo cada examinador escolher exatamente um candidato. De quantos modos os votos desses examinadores podem ser dados? Todas as possibilidades serão 3x3x3x3x3 = 243. 8) Seis dados são lançados simultaneamente. Quantas seqüências de resultados são possíveis, se considerarmos cada elemento da seqüência como o número obtido em cada dado? Cada resultado consiste de uma seqüência 1 2 3 6( , , ,... )a a a a em que ia representa o número obtido no lançamento do i-ésimo dado.Assim, há 66 6 6 ... 6 6x x x x resultados possíveis. 9) As letras em código Morse são formadas por seqüências de traços ( - ) e pontos ( . ) , sendo permitidas repetições. Por exemplo: ( -; . ; - ; - ; . ; . ) Quantas letras podem ser representadas : a) usando exatamente 3 símbolos? b) usando no máximo 8 símbolos? a) Cada letra é uma seqüência 1 2 3( , , )a a a em que ia vale ( - ) ou ( . ). Assim temos 2x2x2=8 letras. b) O total de letras será dado pela soma das letras que apresentam 1,2 ..., ou 8 símbolos , isto é 2 3 8 8 2+ 2.2 + 2.2.2 + ...+ 2.2...2=2+2 2 ... 2 que é uma PG de razão q = 2. Assim 8 1( 1) 2(2 1) 510 1 2 1 n n a q S q letras poderão ser representadas. 10) Um homem encontra-se na origem de sistema cartesiano ortogonal de eixos Ox e Oy. Ele pode dar um passo de cada vez, para o norte(N) ou para o leste (L).Quantas trajetórias ele pode percorrer se der exatamente 4 passos? Observe que cada trajetória consiste em uma quádrupla ordenada 1 2 3 4( , , , )a a a a em que cada ia só pode N ou L. Por exemplo ( N, L,N,N ) 33 como na figura. Logo pelo PFC o número de trajetória ( quádruplas ordenadas) é 2x2x2x2 = 16 11) Caminhando sempre para direita ou para cima, sobre a rede da figura, de quantas maneiras se pode ir do ponto A até o segmento BC? Cada trajetória consiste em uma seqüência de 8 passos 1 2 3 8( , , ,... )a a a a em que ia pode ser dado para cima ou para A direita. Pelo PFC existem 8 8 2 2 2 ... 2 2x x x x caminhos. 12)Quantos divisores positivos tem o número 4 53888 2 .3 ? Da mesma forma que o exercício 13 da lista 1 teremos (4+1)(5+1)=30 divisores. 13) A e B são conjuntos tais que n(A) = n e n(B)= r . Quantas funções :f A B existem. Quantas são injetoras? Escolhida a imagem 1r esta pode ser imagem de 1 2 3, , ... nn n n n . Isto também vale para 2 3, ,... rr r r Assim pelo PFC o total de funções será 1 2 3. . ..... n nr r r r r Se a função for injetora cada imagem depois de ser escolhida deve ser descartada pois na função injetora uma mesma imagem não pode ter duas origens. Assim o nº de f unções injetora será ( 1)( 2)....[ ( 1)]r r r r n 14) Uma moto tem combustível para dar somente 3 voltas num circuito. Pedro, Manoel e Antonio disputam, por meio do lançamento de uma moeda, a oportunidade de dar cada volta, do seguinte modo: I- o lançamento da moeda é efetuado antes de cada volta. II- Se Coroa, a vez é de Manoel: III- Se cara a vez é de Pedro. IV- Se a mesma face ocorrer consecutivamente a vez é de Antonio. Se a primeira volta for dada por Pedro, quantas voltas poderá dar Antonio? Seja Cara K e Coroa C Se ocorrer (K,K,K) teremos Pedro, Antonio e Antonio Se ocorrer (K,K,C) teremos Pedro, Antonio e Manoel Se ocorrer (K,C,K) teremos Pedro, Manoel e Pedro Se ocorrer (K,C,C) teremos Pedro, Manoel e Antonio SOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS DA LISTA 3 1) Usando o Diagrama de Árvore , obtenha todos os Arranjos dos elementos {a,b,c,d} tomados dois a dois. Resposta: Arranjos: {a,b};{a,c};{a,d};{b,a};{b,c};{b,d};{c,a};{c,b};{c,d}; {d,a};{d,b};{d,c} 34 2) Calcule 3 6 6! 6.5.4.3.2.1 120 (6 3)! 3.2.1 A 4 10 10! 10.9.8...2.1 b) = = =10.9.8.7= 5040 (10-4)! 6.5.4....2.1 A 1 20 20! 20.19....2.1 c) = = =20 (20-1)! 19.28...2.1 A 2 12 12! 12.11....2.1 d) = = =12.11=121 (12-2)! 10.9....2.1 A 3) Há 5 livros diferentes. De quantos modos é possível dispor 3 deles numa prateleira? Pelo PFC temos 5.4.3 = 60 modos de arrumá-los ou 3 5 5! 5.4.3.2.1 5.4.3 60 (5 3)! 2.1 A 4)Com os algarismos {1,2,3,4,5} quantos números de três dígitos distintos podemos formar de modo que: a) os números formados sejam pares. b) os números formados sejam ímpares. a) Pelo PFC 2.4.3 24 ou seja temos duas maneiras de escolher o algarismo da unidade;escolhido o algarismo da unidade nos resta 4 alternativas para o algarismo da centena e finalmente 3 para o algarismo da dezena ou 2 4 4! 2. 2 2.4.3 24 (4 2)! A b) Pelo PFC 3.4.3 36 ou seja, temos 3 maneiras de escolher
Compartilhar