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Matemática

Colégio Objetivo
Questão Nº5 Um designer de jogo está projetando um jogo. Inicialmente ele projetou que ao final de cada rodada, um jogador pode ganhar um ponto bônus se ele tirar dois números iguais jogando duas vezes um dado de 20 faces. No meio do processo, ele achou melhor substituir por um dado de 6 faces por ser mais comum entre as pessoas. Para continuar os ajustes do jogo, ele precisa saber qual é a quantidade mínima de vezes seguidas que é preciso tirar o mesmo número de modo que a chance de ganhar um ponto bônus seja menor do que a com o dado anterior. Qual a quantidade correta calculada pelo designer?
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Gustavo Ribeiro

há 2 semanas

Respostas

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há 2 semanas

Para resolver essa questão, precisamos calcular a probabilidade de tirar o mesmo número em um dado de 20 faces e em um dado de 6 faces. 1. Dado de 20 faces: A probabilidade de tirar o mesmo número em duas jogadas é: \[ P(igual) = \frac{1}{20} \] 2. Dado de 6 faces: A probabilidade de tirar o mesmo número em duas jogadas é: \[ P(igual) = \frac{1}{6} \] Agora, precisamos encontrar a quantidade mínima de vezes \( n \) que o designer deve jogar o dado de 6 faces para que a probabilidade de tirar o mesmo número em todas as jogadas seja menor do que a probabilidade de tirar o mesmo número em duas jogadas com o dado de 20 faces. A probabilidade de tirar o mesmo número \( n \) vezes seguidas em um dado de 6 faces é: \[ P(igual\_n) = \left(\frac{1}{6}\right)^{n-1} \] Queremos que essa probabilidade seja menor que a probabilidade de tirar o mesmo número em duas jogadas com o dado de 20 faces: \[ \left(\frac{1}{6}\right)^{n-1} < \frac{1}{20} \] Agora, vamos resolver essa desigualdade: 1. Tomando logaritmo: \[ (n-1) \cdot \log\left(\frac{1}{6}\right) < \log\left(\frac{1}{20}\right) \] 2. Isolando \( n \): \[ n-1 > \frac{\log\left(\frac{1}{20}\right)}{\log\left(\frac{1}{6}\right)} \] \[ n > 1 + \frac{\log\left(\frac{1}{20}\right)}{\log\left(\frac{1}{6}\right)} \] Calculando os logaritmos: - \( \log\left(\frac{1}{20}\right) \approx -1.301 \) - \( \log\left(\frac{1}{6}\right) \approx -0.778 \) Substituindo: \[ n > 1 + \frac{-1.301}{-0.778} \approx 1 + 1.67 \approx 2.67 \] Portanto, a quantidade mínima de vezes que o designer deve jogar o dado de 6 faces para que a chance de ganhar um ponto bônus seja menor do que com o dado de 20 faces é 3 vezes.

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