MATEMÁTICA IV ANÁLISE COMBINATÓRIA DISCURSIVAS – SÉRIE AULA – AULA 01 1) (UERJ) Considere a situação abaixo: Em um salão há apenas 6 mulheres e 6 homens que sabem dançar. Calcule o número total de pares de pessoas de sexos opostos que podem ser formados para dançar. Um estudante resolveu esse problema do seguinte modo: A primeira pessoa do casal pode ser escolhida de 12 modos, pois ela pode ser homem ou mulher. Escolhida a primeira, a segunda pessoa só poderá ser escolhida de 6 modos, pois deve ser de sexo diferente da primeira. Há, portanto, 12 × 6 = 72 modos de formar um casal. Essa solução está errada. Apresente a solução correta. Resolução – MR Há 6 possibilidades de se escolher uma mulher e, para cada uma dessas escolhas, existem 6 possibilidades de se escolher um homem. Portanto, o número total “T” de maneiras distintas de se formar um casal é dado por T =(6 ) ( ⋅ 6) = 36 . Resposta: 36 maneiras distintas. 2) (FGV-SP) No sistema de numeração decimal, quantos números pares existem com 3 algarismos distintos e maiores que 800? Resolução – MR Lembrando que devemos iniciar a contagem priorizando as restrições. Caso 1: Números começando com o algarismo 8 (1ª restrição) e terminando em algarismo par (2ª restrição); T1 =(1 ) ( ⋅ 8) ( ⋅ 4 )⇒ T1 = 32 Caso 2: Números começando com o algarismo 9 (1ª restrição) e terminando em algarismo par (2ª restrição); T2 =(1 ) ( ⋅ 8) ( ⋅ 5 )⇒ T2 = 40 Assim, a quantidade de números que atendem ao enunciado será T = T1 + T2 ⇒ T = 72 Resposta: 72 números pares. 3) (UNESP adaptada) Considere todos os números formados por 6 algarismos distintos obtidos permutando-se, de todas as formas possíveis, os algarismos 1, 2, 3, 4, 5 e 6. DETERMINE: a) Quantos números é possível formar (no total) e quantos números se iniciam com o algarismo 1. b) Escrevendo-se esses números em ordem crescente, qual posição ocupa o número 512346 e que número ocupa a 242ª posição. Resolução – MR a) No total podemos formar T = P6 ⇒ T = 6! ⇒ T = 720 números; Verificando os números que se iniciam com o algarismo 1: T =(1 ) ⋅ P5 ⇒ T1 = 5! ⇒ T1 = 120 1 b) Verificamos que o número 512346 é o primeiro, em ordem crescente, que inicia com o algarismo “5”, portanto, todos que começam com 1, com 2, com 3 e com 4 estão antes dele. Com os cálculos efetuados no item anterior (120 números começam com 5) podemos afirmar que o número 512346 ocupa a posição 481º pois antes deles teremos 4( ⋅ 120 ) = 480 números. A posição 242º será ocupada por: 120 números começando com o algarismo 1 (do 1º ao 120º); 120 números começando com o algarismo 2 (do 121º ao 240º); O número da posição 241º será 3–1–2–4–5–6; O número da posição 242º será 3–1–2–4–6–5. Respostas: a) 720 números no total e 120 iniciando com o algarismo 1. AULA 01 - Página 1 de 4 b) 481º e 3-1-2-4-6-5. 4) (UFGO 2004) Uma senha com seis algarismos tem as seguintes características: • seus algarismos são distintos; • a soma dos dois últimos algarismos deve ser igual a seis. Com essas características, determine a quantidade de senhas possíveis de serem formadas. Resolução – MR Como os algarismos são distintos não consideraremos a situação em que os dois últimos algarismos são iguais a 3; assim, termos as seguintes situações para os dois últimos algarismos: a b c d 1 5; a b c d 5 1; a b c d 2 4; a b c d 4 2; a b c d 0 6 e a b c d 6 0. Pelo Princípio Fundamental da Contagem: 8 7 6 5 T =(8 ) ( ⋅ 7) ( ⋅ 6) ( ⋅ 5) ( ⋅ 6) = 10 080 6 Resposta: 10.080 senhas distintas. 5) (UFOP-MG) No meio da “invasão tecnológica” que toma conta de nossas vidas, dona Antônia esqueceu da sua senha bancária justamente na hora de efetuar um saque. Ela lembra que essa senha é formada por quatro algarismos distintos, sendo o primeiro 5 e o algarismo 6 aparece em alguma outra posição. Qual é o número máximo de tentativas que o banco deveria permitir para que dona Antônia consiga realizar o saque? Resolução – MR Caso 1: senha 5 6 __ __ T1 =(1 )(⋅ 1 )(⋅ 8 )(⋅ 7 ) ⇒ T1 = 56 Caso 2: senha 5 __ 6 __ T2 =(1 ) ( ⋅ 8) ( ⋅ 1) ( ⋅ 7 ) ⇒ T2 = 56 Caso 3: senha 5 __ __ 6 T3 =(1 ) ( ⋅ 8) ( ⋅ 7) ( ⋅ 1 ) ⇒ T3 = 56 Podemos simplificar os cálculos acima efetuando, para o número máximo T de tentativas possíveis, T = [(1 ) ( ⋅ 1) ( ⋅ 8) ( ⋅ 7 )] ⋅ 3 ⇒ T = 168 . Resposta: 168. DISCURSIVAS – SÉRIE CASA – AULA 01 1) (UNESP 2003) Dispomos de 4 cores distintas e temos que colorir o mapa mostrado na figura com os países P, Q, R e S, de modo que países cuja fronteira é uma linha não podem ser coloridos com a mesma cor. P Q Responda, justificando sua resposta, de quantas maneiras é possível colorir o mapa, se: R S a) os países P e S forem coloridos com cores distintas? b) os países P e S forem coloridos com a mesma cor? Resolução – MR a) os países P e S forem coloridos com cores distintas? b) os países P e S forem coloridos com a mesma cor? 4 2 4 3 2 3 3 1 Ta =( 4 )(⋅ 3 )(⋅ 2 )(⋅ 2 )⇒ Respostas: a) 48 maneiras distintas. Ta = 48 Ta =(4 )(⋅ 1 )(⋅ 3 )(⋅ 3 )⇒ b) 36 maneiras distintas. AULA 01 - página 2 de 4 Tb = 36 2) (UFMS 2004) Uma pessoa esqueceu sua senha bancária de seis dígitos, escolhidos entre 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9, diante de um caixa eletrônico. Lembrava-se apenas de que a sequência ordenada 2 0 0 3 figurava na senha, não sabendo se esse número localizava-se no começo, meio ou final da senha. Supondo que a pessoa levou um minuto em cada tentativa de testar a senha correta (considere isso possível) e que esgotou todas as possibilidades só acertando na última, quantos minutos a pessoa demorou nessa operação? Resolução – MR Caso 1: 2 0 0 3 ? ? T1 =(1 )(⋅ 1 )(⋅ 1 )(⋅ 1 )(⋅ 10 )(⋅ 10 ) ⇒ T1 = 100 Caso 2: ? 2 0 0 3 ? T2 =(10 ) ( ⋅ 1) ( ⋅ 1) ( ⋅ 1) ( ⋅ 1) ( ⋅ 10 )⇒ T2 = 100 Caso 3: ? ? 2 0 0 3 T2 =(10 )(⋅ 10 )(⋅ 1 )(⋅ 1 )(⋅ 1 )(⋅ 1 ) ⇒ T3 = 100 Podemos simplificar os cálculos acima efetuando, para o número máximo T de tentativas possíveis, T = [(1 ) ( ⋅ 1) ( ⋅ 1) ( ⋅ 1) ( ⋅ 10 ) ( ⋅ 10 )] ⋅ 3 ⇒ T = 300 ; assim, a pessoa demorou 300 minutos, ou seja, o tempo total é equivalente a 5 × 60 min = 5 horas . Resposta: 300 minutos (5 horas). 3) (UNESP) Considere o conjunto A = {1, 2, 3, 4, 5}. Quantos números de dois algarismos distintos é possível formar com os elementos do conjunto A, de modo que: a) a soma dos algarismos seja ímpar? b) a soma dos algarismos seja par? Resolução – MR • a) Soma ímpar: (algarismo par) e (algarismo ímpar) ou (algarismo ímpar) e (algarismo par) ⋅ + ⋅ ⇒ Ta = 12 números. a= T (2 )(3 )(3 )(2 ) • b) Soma par: (algarismo par) e (algarismo par) ou (algarismo ímpar) e (algarismo ímpar) Tb =(2 ) ( ⋅ 1) +(3 ) ( ⋅ 2 )⇒ Tb = 8 números. Resposta: a) 12 números b) 8 números, 4) (Unicamp-SP 2004 modificada) Considere o conjunto dos dígitos {1, 2, 3, ..., 9} e forme com eles números de nove algarismos distintos. a) Quantos desses números são pares? b) Quantos números pares têm exatamente dois dígitos ímpares juntos? Resolução – MR Os algarismos pares são { 2, 4, 6, 8 } e os ímpares são { 1, 3, 5, 7, 9 }; a) O total de números pares, com nove algarismos distintos, será: Ta =(8 ) ( ⋅ 7) ( ⋅ 6) ( ⋅ 5) ( ⋅ 4) ( ⋅ 3) ( ⋅ 2) ( ⋅ 1) ( ⋅ 4 )⇒ Ta =(8! ) ⋅ 4 ⇒ Ta = 161 280 . b) Como a quantidade de algarismos ímpares é maior que a de algarismos pares, consequentemente, o número, par, deverá iniciar com algarismo ímpar e, com as seguintes configurações: I I P I P I P I P I P I I P I P I P I P I P I I P I P I P I P I P I I P T 4 4 (5 4 3 2 1)(3 2 1) Assim, a quantidade de números assim formados será: b = ⋅ ⋅ ⋅4⋅ 43 ⋅ 4 ⋅ ⋅1 ⋅ 4⋅24 3 { 142 T 4(5!⋅ 4! ) Arrumando melhor: b = ⋅ Respostas: a) ⋅ 4 8! . b) par 4(⋅ 5!⋅ 4! ). AULA 01 - Página 3 de 4 ímpares pares 5) (Unifor-CE) Em uma agência bancária, ao retirar-se o cartão de crédito, escolhe-se uma senha que deve ser composta de 6 dígitos, escolhidos de 1 a 9. De quantos modos pode-se escolher uma senha que tenha os três primeiros dígitos repetidos e o último dígito seja par? Resolução: Como não há restrições para o 4º e para o 5º dígito, teremos: 9 1 1 9 9 4 Par ou ímpar Igual ao 1º Igual ao 1º Sem restr. Sem restr. par T = 9.1.1.9.9.4 ⇒ T = 2.916 Resposta: 2.916 senhas distintas. AULA 01 - página 4 de 4