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ANÁLISE COMBINATÓRIA. EXERCÍCIOS. AULA 01. 1a Questão (Ref.: 201309140584) Se uma sala tem 10 portas, então o número de maneiras distintas de se entrar nela e sair da mesma por uma porta diferente é: 76 90 64 80 48 2a Questão (Ref.: 201309247516) De quantos modos sete crianças podem brincar de roda, de modo que Andre e Izabella, duas dessas crianças, fiquem sempre juntos? 2.5 2!5! 5.2! 5! 2.5! 3a Questão (Ref.: 201309140583) Se uma sala tem 10 portas, então o número de maneiras distintas de se entrar nela e sair da mesma é: 80 48 60 90 100 4a Questão (Ref.: 201309139061) Um trem de passageiros é constituído de uma locomotiva e 6 vagões distintos, sendo um deles restaurante. Sabendo que a locomotiva deve ir à frente, e que o vagão restaurante não pode ser colocado imediatamente após a locomotiva, o número de modos diferentes de montar a composição é: 320 600 120 500 720 5a Questão (Ref.: 201309139004) Quantos números de 5 algarismos distintos podem ser formados, usando-se os algarismos 1, 2, 3, 5 e 8? 100 120 140 180 160 6a Questão (Ref.: 201309143134) Em uma reunião social havia n pessoas. Cada uma saudou as outras com um aperto de mão. Sabendo-se que houve ao todo 66 apertos de mãos, podemos afirmar que n é um: Múltiplo de 6 Divisor de 125 Divisor de 100 Número primo Número ímpar AULA 02. 1a Questão (Ref.: 201309139093) Se uma partida de futebol termina com o resultado de 5 gols para o time A e gols para o time B, existem diversas maneiras de o placar evoluir de 0 x 0 a 5 x 3. Quantas maneiras, no total, tem o placar de evoluir de 0 x 0 a 5 x 3? 56 16 24 36 48 2a Questão (Ref.: 201309144742) Quatro rapazes e uma moça formam uma fila. De quantas maneiras esta fila pode ser formada, de modo que a moça fique sempre em 1º lugar? 6 18 12 24 4 3a Questão (Ref.: 201309140397) Quantos anagramas da palavra ALAMEDA não apresentam as 4 vogais juntas? 744 48 840 96 120 4a Questão (Ref.: 201309138993) Num carro com 5 lugares e mais o lugar do motorista viajam 6 pessoas, das quais 3 sabem dirigir. De quantas maneiras se podem dispor essas 6 pessoas em viagem? 120 240 360 100 200 5a Questão (Ref.: 201309140412) Com os algarismos 1, 2, 3, 4 e 5, sem repeti-los, podemos escrever x números de 4 algarismos, maiores que 2400. O valor de x é: 72 68 96 84 78 6a Questão (Ref.: 201309144743) Com os algarismos 1, 2, 3, 4, 5 e 6 formam-se números naturais de 6 algarismos distintos. Sabendo-se que neles não aparecem juntos dois algarismos pares nem dois algarismos ímpares, então o número total de naturais assim formados é: 60 72 48 90 36 AULA 03. 1a Questão (Ref.: 201309139068) O número de múltiplos de três, com quatro algarismos distintos, escolhidos entre 3, 4, 6, 8 e 9 é: 36 48 72 24 96 Solução. Temos 5 algarismos e vamos formar grupos de 4 para formar os números. Combinação de 5 em 4 = 5!/4!(5-4)! = 5*4!/4! = 5. Assim, são possíveis 5 grupos que são: 3+4+6+8 = 21 (serve pois é múltiplo de 3). 3+4+6+9 = 22 (não serve) 3+4+8+9 = 24 (serve) 3+6+8+9 = 26 (não serve) 4+6+8+9= 27 (serve) Temos 3 grupos que servem, mas note que com cada grupo podemos formar vários números. Por exemplo, com os algarismos 3, 4, 6 e 8 podemos formar os números 3468, 3486, 3648, etc. Esta quantidade é Permutação de 4 (temos 4 algarismos para 4 posições). Permutação de 4 = 4! = 4*3*2*1 = 24 Assim o total de número de múltiplos de três, com quatro algarismos distintos é 3 grupos * 24 permutações = 72 . 2a Questão (Ref.: 201309139039) Cinco colegas, sentados um ao lado do outro, preparam-se para uma fotografia. Entretanto dois desses colegas se recusam a ficar lado a lado, e outros dois insistem em aparecer um ao lado do outro. Nessas condições, o número de possibilidades distintas para os cinco colegas posarem para a foto é: 36 48 60 12 24 Solução. Represente os colegas pelas letras A,B,C,D,E com AB ficando sempre juntos e CD recusando-se a isto. Desta forma podemos considerar AB como uma única letra, lembrando que existe a opção BA. 1) Número de permutações da forma (AB)CDE = 48242!42.2 4 =×=×=P 2) Número de permutações da forma (AB)(CD)E = 24622!3222.2 3 =××=××=P . Lembre que há (CD) e (DC) por isso outra multiplicação por 2. Mas esse número é o que NÃO deve constar. Logo, o total de possibilidades com AB juntos e CD separados é 48 – 24 = 24. 3a Questão (Ref.: 201309143128) Quantos são os anagramas da palavra BRASIL começados por B e terminados por L? 24 720 120 1440 240 Solução. A primeira letra é B e a ultima é L. Sobram entre eles 4 letras. Nesses espaços podem ter a permutação das 4 letras. P4 = 4! = 4x3x2x1 = 24 anagramas 4a Questão (Ref.: 201309632077) Determine o número de permutações simples de 5 elementos distintos. 140 150 110 120 130 5a Questão (Ref.: 201309140404) O número de permutações da palavra SELADO em que as vogais A e O não aparecem juntas é: 640 480 390 440 560 Solução. Temos 6 letras. Permutação simples => P6 = 6! = 720 possibilidades. SELD(AO) => Permutação simples de 5 vezes a permutação simples de 2 (podemos ter OA). P5.P2 = 5!.2! = 120.2 = 240. Como não queremos formações com AO ou OA temos => 720 - 240 = 480. 6a Questão (Ref.: 201309143129) De quantas maneiras podemos sentar 4 moças e 4 rapazes numa fila de 8 assentos, de modo que nunca haja nem dois rapazes vizinhos nem duas moças sentadas uma ao lado da outra? 576 1152 5040 40320 2880 Solução. Para os homens: Ph = 4! = 4x3x2x1 = 24 (obs: H_H_H_H_) Para as mulheres: Pm = 4! = 4x3x2x1 = 24 (obs: _M_M_M_M) Para todos: 24x24=576. Mas temos duas maneira de organizar: HMHMHMHM ou MHMHMHMH Assim multiplicamos : 576 X 2 = 1152. AULA 04. 1a Questão (Ref.: 201309632279) (Questões de vestibular)Em uma escola está sendo realizado um torneio de futebol de salão, no qual dez times estão participando. Quantos jogos podem ser realizados entre os times participantes em turno e returno? 90 110 80 100 70 2a Questão (Ref.: 201309632265) (Questões de vestibular)Em uma empresa, quinze funcionários se candidataram para as vagas de diretor e vice-diretor financeiro. Eles serão escolhidos através do voto individual dos membros do conselho da empresa. Vamos determinar de quantas maneiras distintas essa escolha pode ser feita. 220 210 190 180 200 3a Questão (Ref.: 201309632236) (Questões de vestibular)Quantos anagramas podemos obter a partir das letras da palavra PARAR? 25 29 30 28 26 4a Questão (Ref.: 201309632223) (Questões de vestibular)Para ocupar os cargos de presidente e vice-presidente da Câmara Federal, candidataram-se dez deputados federais. De quantas maneiras distintas a escolha poderá ser feita?An,p=n!/(n-p)! 80 50 90 70 60 5a Questão (Ref.: 201309632229) (Questões de vestibular) Quantas PALAVRAS(com sentido ou não) de 5 letras distintas podemos formar com as 20 primeiras letras do nosso alfabeto? A n , p = n! / (n-p)! 1870580 1850380 1840780 18604801820680 6a Questão (Ref.: 201309632242) Num determinado país, as matrículas dos automóveis são formadas por 4 letras do alfabeto (de 26 letras). Quantas matrículas distintas são possíveis arranjar desta forma? 425879 456976 457896 466845 478596 AULA 05. 1. Resolva a equação: Cn,6 = C n-1,5 40 25 36 26 35 2. Um conjunto A possui 10 elementos. Qual o total dos subconjuntos de A que não possuem 5 elementos? 775 772 768 777 770 3. Qual é a soma dos coeficientes de (5a+5b)3? 1000 10 100 10.000 1 4. Qual o valor de 6M/a6 sabendo que: M = (a4-1)4 + 4(a4-1)3 + 6(a4-1)2 + 4(a4-1) + 1. 6a10 6a 6a20 6a5 6a15 5. Numa escola há 15 professores, sendo que 3 deles lecionam Matemática. Deseja-se formar uma comissão de 5 professores para analisar os preços cobrados na cantina da escola. Nessa comissão, exatamente um membro deve lecionar Matemática. De quantas maneiras diferentes pode-se formar a comissão? 120 1485 1370 3325 1874 6. De um grupo de 6 pessoas, de quantas maneiras distintas posso convidar uma ou mais para jantar? 36 42 50 63 74 AULA 06. 1a Questão (Ref.: 201309209022) O triângulo De Pascal é composto de números binomiais. Na figura abaixo temos um fragmento do Triângulo de Pascal. Sobre este Triângulo é SOMENTE correto afirmar que: (I) Em cada número binomial , (nk), n, o numerador, está relacionado ao número da linha e k, o denominador, ao número da coluna. (II) A quantidade de elementos por coluna é infinita, pois o número de linhas do Triângulo de Pascal também é infinito. (III) As linhas de um Triângulo de Pascal possuem uma quantidade finita de elementos, que é igual ao número da linha mais 1. (I), (II) e (III) (I) e (II) (III) (II) (I) 2a Questão (Ref.: 201309632583) Qual é a soma dos coeficientes dos termos do desenvolvimento de (3x+2y)5? 3125 3025 625 3225 1225 3a Questão (Ref.: 201309247975) Calcule o valor de n sendo: 14 10 16 8 12 4a Questão (Ref.: 201309209019) O triângulo De Pascal é composto de números binomiais. Na figura abaixo temos um fragmento do Triângulo de Pascal. Sobre este Triângulo é SOMENTE correto afirmar que: (I) Em cada número binomial , (nk), n, o numerador, está relacionado ao número da linha e k, o denominador, ao número da coluna. (II) Linhas e colunas começam em 0. (III) As linhas de um Triângulo de Pascal possuem uma quantidade finita de elementos, que é igual ao número da linha mais 1. (I), (II) e (III) (I) e (II) (II) (III) (I) AULA 07. 1a Questão (Ref.: 201309639114) No produto (x+y)(x+y)(x+y)(x+y) podemos afirmar que a soma dos coeficientes é: 12 64 16 6 32 2a Questão (Ref.: 201309247996) Determine o coeficiente de x² no desenvolvimento de (x3-1/x²)9 -124 -128 128 120 -126 AULA 08. 1a Questão (Ref.: 201309248010) O coeficiente de x³ no desenvolvimento de (x² + 2x + 1)10 é: 138 1140 3780 978 568 Solução: (x² +2x +1) = (x+1)(x+1) =(x+1)² => [(x+1)²]10 =>(x+1)20 � = �20� � �� 1�����. Queremos x³, logo �� = ³ ⇒ � = 3. � = �203 � � � 1��� = �203 � � �. Calculando �203 � temos � 20 3 � = ��.��.�� � = 20.19.3 = 1140. 2a Questão (Ref.: 201309269544) O coeficiente de x4 no polinômio P(x)=(x+2)6 é: 12 64 60 24 4 � = �6�� �� 2����. Queremos x4, logo �� = ⇒ � = 4. � = � 6 4� � 2�� Calculando �64� temos � 6 4� = �! !�! = �." � = 15. Mas temos 2² = 4 e assim ficamos com � = 15 � 2�� = 15.4. = 60 . O coeficiente do termo é 60. 3a Questão (Ref.: 201309248035) No desenvolvimento de (x + m/x)10, para que o coeficiente do termo em x4 seja 15, m deve ser igual a: 3 1/3 1/2 2 4 � = �10� � �� $/ ����� = � 10 � � �� $. ������� = � 10 � � �� ���&�� $����� = � 10 � � ������ $����� Queremos x4, logo ������ = ⇒ 2� − 10 = 4 ⇒ 2� = 14 ⇒ � = 7. Aplicando p=7 no termo temos:T = �10� � ������ $����� = � 10 7 � � $��. Calculando �107 � temos � 10 7 � = ��! �!�! = ��.�.� � = 120. T = �107 � � $�� = 120 $³ Mas queremos 120m³ = 15. 120m³ = 15 => m³= 15/120 => m³ = 1/8 => m = ½. AULA 09. 1. O número de soluções inteiras e não negativas da equação x +y+z+w = 5 é: 36 52 56 48 54 Somas possíveis: 0+0+0+5 =5 0+0+1+4 =5 0+0+2+3 =5 0+1+1+3 =5 0+1+2+2 =5 1+1+1+2 =5 Note que o caso 0+0+0+5, onde x = 0, y =0, z=0 e w = 5 é uma solução; x = 0, y =0, z=5 e w = 0 é outra solução e assim sucessivamente. Logo temos que achar o número de permutações possíveis de cada combinação acima. Assim temos: 0005 Nº de permutações possíveis (permutação com repetição) = P ³ 4 = 4! / 3! = 4 0014 Nº de permutações possíveis (permutação com repetição) = P ² 4 = 4! / 2! = 4*3 = 12 0023 Nº de permutações possíveis (permutação com repetição) = P ² 4 = 4! / 2! = 4*3 = 12 0113 Nº de permutações possíveis (permutação com repetição) = P ² 4 = 4! / 2! = 4*3 = 12 0122 Nº de permutações possíveis (permutação com repetição) = P ² 4 = 4! / 2! = 4*3 = 12 1112 Nº de permutações possíveis (permutação com repetição) = P ³ 4 = 4! / 3! = 4 Agora é só somar: (2* 4) + (4*12) = 8+48 = 56 soluções possíveis 2. Marque a alternativa que indica o número de termos da potência (x + y + z)2. 12 4 9 6 10 Aplicação direta da fórmula : ) + + − 1�! )! + − 1� = 2 + 3 − 1�! 2! 3 − 1� = 4! 2! 2 = 6 3. Marque a alternativa que indica o número de termos da potência (1 - 2x + x2)5. 21 24 10 16 18 Aplicação direta da fórmula : ) + + − 1�! )! + − 1� = 5 + 3 − 1�! 5! 3 − 1� = 7! 5! 2 = 7.6 2 = 21 4. Qual é a soma dos coeficientes de (5a+5b)3? 1000 1 10 100 10.000 (5.1+5.1)³ = (10)³ = 1000. 5. Marque a alternativa que indica o número de termos da potência (x + y + z)4. 14 10 12 15 16 Aplicação direta da fórmula : ) + + − 1�! )! + − 1� = 4 + 3 − 1�! 4! 3 − 1� = 6! 4! 2 = 6.5 2 = 15. 6. A soma dos coeficientes do desenvolvimento de (2x+3y)m é 625. O valor de m é: 10 4 6 3 5 (2.1+3.1)m = (5)m = 625. Fatorando 625 temos 54. Logo m = 4. AULA 10. 1a Questão (Ref.: 201309266078) Um aluno é candidato a presidente do Diretório Acadêmico da faculdade. Ele faz 3 promessas distintas por comício. Como estratégia eleitoral, ele nunca repete, em um comício, as mesmas 3 promessas já feitas em outro. Marque a alternativa que indica o número mínimo de promessas que ele deve compor para poder realizar 30 comícios para os alunos da faculdade. 3 76 5 4 2a Questão (Ref.: 201309266084) Uma empresa possui 30 funcionários, dos quais 15 são homens e 15 são mulheres. Desse modo marque a alternativa que indica o número de comissões de 5 pessoas que a empresa pode formar com três homens e duas mulheres. 45.775 47.775 40.775 46.775 47.770 ,�",� = �"!�! ���! = �".� � = 105. ,�",� �"! �! ���! = �".� .�� �.� = 255. R => 105 x 255 =47775 . 3a Questão (Ref.: 201309266082) As 14 crianças de uma família serão separadas em grupos de 5, para que elas arrecadem prendas para a festa junina da escola. Marque a alternativa que indica o número de maneiras que as crianças poderão ser agrupadas. 1800 2000 2002 2003 2005 ,�",� = 14!5! 9�! = 14.13.12.11.10 5.4.3.2 = 14.13.11 = 2002. 4a Questão (Ref.: 201309266087) Maria é fisioterapeuta e iniciou em sua clínica um programa de reabilitação para 10 pacientes. Para obter melhores resultados neste programa, Maria precisa distribuir esses 10 pacientes em três salas diferentes, de modo que na sala 1 fiquem 4 pacientes, na sala 2 fiquem 3 pacientes e na sala 3 fiquem, também, 3 pacientes. Assim, marque a alternativa que indica o número de diferentes maneiras que Maria pode distribuir seus pacientes, nas três salas. 4000 4100 4150 4050 4200 Total de pacientes = 10 Sala 01 – 4 pacientes, sala 02 – 3 pacientes, sala 03 – 3 pacientes. 1ª sala - ,��, = ��! ! ��! = ��.�.�.� .�.� = 10.3.7 = 210. 2ª sala - ,�,� = �!�! ��! = ��� �� = 20. 2ª sala - ,�,� = �!�! ��! = �! �! = 1. R = 210x20x1 = 4200. 5a Questão (Ref.: 201309266083) Considere um total de seis pratos à base carboidratos e quatro pratos à base de proteína. Um atleta deseja montar o seu prato com cinco destes itens (distintos). Ele também deseja que ao montar o seu prato ele tenha ao menos duas proteínas. Marque a alternativa que indica o número máximo de pratos distintos que o atleta pode montar. 183 180 186 184 185 Carboidratos (C) = 6 e Proteína (P) = 4. Pratos possíveis: CCCPP, CCPPP, CCCCP. CCCPP => ,�,� ∗ , ,� = 20 ∗ 6 = 120. CCPPP => ,�,� ∗ , ,� = 15 ∗ 4 = 60 CCPPP => ,�,� ∗ , , = 6 ∗ 1 = 60 Pratos possíveis = 120+60+6 = 186. 6a Questão (Ref.: 201309266086) Ana precisa fazer uma prova de matemática composta de 15 questões. Contudo, para ser aprovada, ela só precisa resolver 10 questões das 15 propostas. Assim, marque a alternativa que indica de quantas maneiras diferentes Ana pode escolher as questões. 3000 3002 3003 3001 3004 ,�",�� = 15!10! 5�! = 15.14.13.12.11 5.4.3.2 = 3.7.13.11 = 3003.
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