Análise Combinatória IFRN Parte I

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MATEMÁTICA PROF.: FERNANDÃO ANÁLISE COMBINATÓRIA 1 Princípio Multiplicativo ou Princípio Fundamental da Contagem (PFC) Se uma decisão d1 pode ser tomada de x maneiras e se, uma vez tomada a decisão d1, a decisão d2 puder ser tomada de y maneiras então o número de maneiras de se tomarem as decisões d1 e d2 é xy. Estrartégias Importantes. 1ª) Pequenas dificuldades adiadas costumam transforma-se em grandes dificuldades. Se alguma decisão é mais complicada que as demais, ela deve ser tomada em primeiro lugar. 2ª) Não adiar dificuldades: Pequenas dificuldades adiadas costumam se transformar em imensas dificuldades. Se uma das decisões a serem tomadas for mais restrita que as demais, essa é a decisão que deve ser tomada em primeiro lugar. Exercícios de Fixação Ex1.: Um vagão de trem possui seis portas. De quantas maneiras distintas um passageiro pode entrar e sair dele por uma porta diferente da que usou para entrar? Ex2.: Com os algarismos 1, 2, 3, 4, 5: a) Quantos números de três algarismos podemos formar? b) Quantos números de três algarismos distintos podemos formar? c) Quantos números ímpares de quatro algarismos distintos podemos formar? Ex3.: Quantos números ímpares de quatro algarismos distintos podemos formar com os algarismos 0, 1, 2, 3, 4, 5? Ex4.: Quantos números de três algarismos podem ser formados, utilizando os algarismos do sistema decimal, de modo que: a) sejam ímpares e de algarismos algarismos distintos? b) não tenham o algarismos igual a 7? c) tenha pelo menos um algarismo igual a 7? Ex5.: (UFAL) Quantos números pares de quatro algarismos distintos podem ser formados com os elementos do conjunto A = {0, 1, 2, 3, 4}? a) 60 b) 48 c) 36 d) 12 e) 18 Ex6.: (CONSULPLAN) Considerando os elementos do conjunto A = {0, 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9}, quantos números inteiros de cinco algarismos distintos maiores que 64.000 podem ser formados? A) 1.260 B) 2.610 C) 1.620 D) 1.602 E) 2.160 Ex7.: As placas de automóveis eram todas formadas por 2 letras (inclusive K, Y e W) seguidas por 4 algarismos. Hoje em dia, as placas dos carros estão sendo todas trocadas e passaram a ter 3 letras seguidas e 4 algarismos. Quantas placas de cada tipo podemos formar? Ex8.: (IFRN-2005) Um turista, em férias no Brasil, deseja fazer uma viagem da cidade A até a cidade C, passando pela cidade B. Para ir da cidade A à cidade B, existem quatro rodovias e duas ferrovias. Para ir da cidade B até a cidade C, existem duas rodovias e três ferrovias. O número de opções diferentes que o turista tem para fazer essa viagem, utilizando obrigatoriamente rodovia e ferrovia em qualquer ordem é: (A) 36 (B) 16 (C) 14 (D) 48 Ex9.: (UFPE-2006) Na figura a seguir temos um esboço de parte do centro da cidade do Recife com suas pontes. As setas indicam o sentido do fluxo de tráfego de veículos. De quantas maneiras, utilizando apenas o esboço, poderá uma pessoa ir de carro do ponto A ao ponto B (marco zero) e retornar ao ponto de partida passando exatamente por três pontes distintas? a) 8 b) 13 c) 17 d) 18 e) 20 Ex10.: Uma sala tem 6 lâmpadas com interruptores independentes. De quantos modos pode-se iluminá-la, se pelo menos uma das lâmpadas deve ficar acesa? a) 12 b) 6 c) 63 d) 64 Ex11.: (FGV - SP) Um restaurante oferece no cardápio 2 saladas distintas, 4 tipos de pratos de carne, 5 variedades de bebidas e 3 sobremesas diferentes. Uma pessoa deseja uma salada, um prato de carne, uma bebida e uma sobremesa. De quantas maneiras a pessoa poderá fazer seu pedido ? a) 90 b) 100 c) 110 d) 130 e) 120 Ex12.: (PUC-PR) Durante um exercício da Marinha de Guerra, empregaram-se sinais luminosos para transmitir o código Morse. Este código só emprega duas letras (sinais): ponto e traço. As palavras transmitidas tinham de uma a seis letras. O número de palavras que podiam ser transmitidas é: a) 30 b) 15 c) 720 d) 126 e) 64 Ex13.: (EsPCEx – 2006) Um tabuleiro possui 16 casas dispostas em 4 linhas e 4 colunas. De quantas maneiras diferentes é possível colocar 4 peças iguais nesse tabuleiro

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  • MATEMTICA PROF.: FERNANDO ANLISE COMBINATRIA

    1

    Princpio Multiplicativo ou Princpio Fundamental da

    Contagem (PFC)

    Se uma deciso d1 pode ser tomada de x maneiras

    e se, uma vez tomada a deciso d1, a deciso d2 puder ser

    tomada de y maneiras ento o nmero de maneiras de se

    tomarem as decises d1 e d2 xy.

    Estrartgias Importantes.

    1) Pequenas dificuldades adiadas costumam transforma-se

    em grandes dificuldades. Se alguma deciso mais

    complicada que as demais, ela deve ser tomada em primeiro

    lugar.

    2) No adiar dificuldades: Pequenas dificuldades adiadas

    costumam se transformar em imensas dificuldades. Se uma

    das decises a serem tomadas for mais restrita que as

    demais, essa a deciso que deve ser tomada em primeiro

    lugar.

    Exerccios de Fixao

    Ex1.: Um vago de trem possui seis portas. De quantas

    maneiras distintas um passageiro pode entrar e sair dele

    por uma porta diferente da que usou para entrar?

    Ex2.: Com os algarismos 1, 2, 3, 4, 5:

    a) Quantos nmeros de trs algarismos podemos formar?

    b) Quantos nmeros de trs algarismos distintos podemos

    formar?

    c) Quantos nmeros mpares de quatro algarismos distintos

    podemos formar?

    Ex3.: Quantos nmeros mpares de quatro algarismos

    distintos podemos formar com os algarismos 0, 1, 2, 3, 4,

    5?

    Ex4.: Quantos nmeros de trs algarismos podem ser

    formados, utilizando os algarismos do sistema decimal, de

    modo que:

    a) sejam mpares e de algarismos algarismos distintos?

    b) no tenham o algarismos igual a 7?

    c) tenha pelo menos um algarismo igual a 7?

    Ex5.: (UFAL) Quantos nmeros pares de quatro algarismos

    distintos podem ser formados com os elementos do

    conjunto A = {0, 1, 2, 3, 4}?

    a) 60 b) 48 c) 36 d) 12 e) 18

    Ex6.: (CONSULPLAN) Considerando os elementos do

    conjunto A = {0, 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9}, quantos nmeros inteiros

    de cinco algarismos distintos maiores que 64.000 podem ser

    formados?

    A) 1.260 B) 2.610 C) 1.620 D) 1.602 E) 2.160

    Ex7.: As placas de automveis eram todas formadas por 2

    letras (inclusive K, Y e W) seguidas por 4 algarismos. Hoje

    em dia, as placas dos carros esto sendo todas trocadas e

    passaram a ter 3 letras seguidas e 4 algarismos. Quantas

    placas de cada tipo podemos formar?

    Ex8.: (IFRN-2005) Um turista, em frias no Brasil, deseja

    fazer uma viagem da cidade A at a cidade C, passando pela

    cidade B. Para ir da cidade A cidade B, existem quatro

    rodovias e duas ferrovias. Para ir da cidade B at a cidade

    C, existem duas rodovias e trs ferrovias. O nmero de

    opes diferentes que o turista tem para fazer essa

    viagem, utilizando obrigatoriamente rodovia e ferrovia em

    qualquer ordem :

    (A) 36 (B) 16 (C) 14 (D) 48

    Ex9.: (UFPE-2006) Na figura a seguir temos um esboo de

    parte do centro da cidade do Recife com suas pontes. As

    setas indicam o sentido do fluxo de trfego de veculos. De

    quantas maneiras, utilizando apenas o esboo, poder uma

    pessoa ir de carro do ponto A ao ponto B (marco zero) e

    retornar ao ponto de partida passando exatamente por trs

    pontes distintas?

    a) 8 b) 13 c) 17 d) 18 e) 20

    Ex10.: Uma sala tem 6 lmpadas com interruptores

    independentes. De quantos modos pode-se ilumin-la, se

    pelo menos uma das lmpadas deve ficar acesa?

    a) 12 b) 6 c) 63 d) 64

    Ex11.: (FGV - SP) Um restaurante oferece no cardpio 2

    saladas distintas, 4 tipos de pratos de carne, 5 variedades

    de bebidas e 3 sobremesas diferentes. Uma pessoa deseja

    uma salada, um prato de carne, uma bebida e uma

    sobremesa. De quantas maneiras a pessoa poder fazer seu

    pedido ?

    a) 90 b) 100 c) 110 d) 130 e) 120

    Ex12.: (PUC-PR) Durante um exerccio da Marinha de

    Guerra, empregaram-se sinais luminosos para transmitir o

    cdigo Morse. Este cdigo s emprega duas letras (sinais):

    ponto e trao. As palavras transmitidas tinham de uma a

    seis letras. O nmero de palavras que podiam ser

    transmitidas :

    a) 30 b) 15 c) 720 d) 126 e) 64

    Ex13.: (EsPCEx 2006) Um tabuleiro possui 16 casas

    dispostas em 4 linhas e 4 colunas. De quantas maneiras

    diferentes possvel colocar 4 peas iguais nesse tabuleiro

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    de modo que, em cada linha e em cada coluna, seja colocada

    apenas um pea?

    a) 4096 b) 576 c) 256 d)64 e) 16

    Ex14.: (Uneb-BA) Uma senhora idosa foi retirar dinheiro em

    um caixa automtico, mas se esqueceu da senha. Lembrava

    que no havia o algarismo 0, que o primeiro algarismo era 8,

    o segundo era par, o terceiro era menor que 5 e o quarto e

    ltimo era mpar. Qual o maior nmero de tentativas que ela

    pode fazer, no intuito de acertar a senha?

    a) 13 b) 60 c) 75 d) 60 e) 80

    Ex15.: (UNESP) Na conveno de um partido para

    lanamento da candidatura de uma chapa ao governo de

    certo estado havia 3 possveis candidatos a governador,

    sendo dois homens e uma mulher, e 6 possveis candidatos a

    vice-governador, sendo quatro homens e duas mulheres.

    Ficou estabelecido que a chapa governador/vice-governador

    seria formada por duas pessoas de sexos opostos. Sabendo

    que os nove candidatos so distintos, o nmero de maneiras

    possveis de se formar a chapa

    a) 18. b) 12. c) 8. d) 6. e) 4.

    Ex16.: (UFRN-2003) Um fenmeno raro em termos de data

    ocorreu s 20h02min de 20 de fevereiro de 2002. No caso,

    20:02 20/02 2002 forma uma seqncia de algarismos que

    permanece inalterada se reescrita de trs para a frente. A

    isso denominamos capicua. Desconsiderando as capicuas comeadas por zero, a quantidade de capicuas formadas

    com cinco algarismos no necessariamente diferentes

    a) 120 b) 720 c) 900 d) 1000

    Ex17.: (ENEM) No Nordeste brasileiro, comum

    encontrarmos peas de artesanato constitudas por

    garrafas preenchidas com areia de diferentes cores,

    formando desenhos. Um arteso deseja fazer peas com

    areia de cores cinza, azul, verde e amarela, mantendo o

    mesmo desenho, mas variando as cores da paisagem (casa,

    palmeira e fundo), conforme a figura.

    O fundo pode ser representado nas cores azul ou cinza; a

    casa, nas cores azul, verde ou amarela; e a palmeira, nas

    cores cinza ou verde. Se o fundo no pode ter a mesma cor

    nem da casa nem da palmeira, por uma questo de

    contraste, ento o nmero de variaes que podem ser

    obtidas para a paisagem

    a) 6. b) 7. c) 8. d) 9. e) 10.

    Ex18.: (UFF) O estudo da gentica estabelece que, com as

    bases adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G),

    podem-se formar, apenas, quatro tipos de pares: A-T, T-A,

    C-G e G-C.

    Certo cientista deseja sintetizar um fragmento de DNA

    com dez desses pares, de modo que:

    - dois pares consecutivos no sejam iguais;

    - um par A-T no seja seguido por um par T-A e vice-versa;

    - um par C-G no seja seguido por um par G-C e vice-versa.

    Sabe-se que dois fragmentos de DNA so idnticos se

    constitudos por pares iguais dispostos na mesma ordem.

    Logo, o nmero de maneiras distintas que o cientista pode

    formar esse fragmento de DNA :

    a) 211 b) 220 c) 2 10 d) 210 e) 22 10

    Ex19.: Existem 4 estradas que unem as cidades A e B e 5

    estradas que unem as cidades B e C. H tambm 2 estradas

    que unem A a C, no passando por B. Usando estas estradas,

    o nmero de viagens possveis, partindo de A, passando por

    C e voltando para A :

    a) 22 b) 44 c) 484 d) N.D. A

    Ex20.: (UFPE) O mapa abaixo representa a diviso do Brasil

    em suas regies. O mapa deve ser colorido de maneira que

    regies com uma fronteira em comum sejam coloridas com

    cores distintas. Determine o nmero (n) de maneiras de se

    colorir o mapa, usando-se 5 cores. Indique n/10.

    Ex21.: (UERJ) Uma bicicleta de marchas tem trs

    engrenagens na coroa, que giram com o pedal, e seis

    engrenagens no pinho, que giram com a roda traseira.

    Observe a bicicleta a seguir e as tabelas que apresentam os

    nmeros de dentes de cada engrenagem, todos de igual

    tamanho.

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    Cada marcha uma ligao, feita pela corrente, entre uma

    engrenagem da coroa e uma do pinho.

    Um dente da 1 engrenagem da coroa quebrou. Para que a

    corrente no se desprenda com a bicicleta em movimento,

    admita que a engrenagem danificada s deva ser ligada 1

    ou 2 engrenagem do pinho.

    Nesse caso, o nmero mximo de marchas distintas, que

    podem ser utilizadas para movimentar a bicicleta, de:

    a) 10 b) 12 c) 14 d) 16

    Ex22.: (IME) Seja um barco com 8 lugares, numerados como

    no diagrama dado. H 8 remadores possveis para guarnec-

    lo com as seguintes restries: os remadores A e B s

    podem ocupar posies mpares e o remador C, posio par.

    Os remadores D, E, F, G e H podem ocupar quaisquer

    posies. Quantas configuraes podem ser obtidas com o

    barco totalmente guarnecido

    TESTES

    1) (UFRN) A figura a seguir representa um mapa das

    estradas que interligam as comunidades A, B, C, D, E e F

    Assinale a opo que indica quantos percursos diferentes

    existem para se chegar comunidade D (partindo-se de A),

    sem que se passe mais de uma vez numa mesma comunidade,

    em cada percurso.

    a) 72

    b) 12

    c) 18

    d) 36

    2) (UFPE) Uma prova de matemtica constituda de 16

    questes do tipo mltipla escolha, tendo cada questo 5

    alternativas distintas. Se todas as 16 questes forem

    respondidas ao acaso, o nmero de maneiras distintas de se

    preencher o carto de respostas ser:

    a) 80 b) 16 c) 532 d) 1610 e) 516

    3) (UFSCAR) Considere a figura a seguir. O nmero de

    caminhos mais curtos, ao longo das arestas dos cubos,

    ligando os pontos A e B, .

    a) 2. b) 4. c) 12. d) 18. e) 36.

    4) (UCSal-BA) Um cdigo pra leitura tica constitudo

    por 6 barras, branca ou pretas. Nenhum cdigo tem barras

    de uma s cor. Veja dois exemplos desses cdigos:

    Quantos desses cdigos, distintos entre si, podem ser

    formados?

    a) 128 b) 64 c) 32 d) 62 e) 12

    5) (FUVEST) Quantos so os nmeros inteiros positivos de

    5 algarismos que no tm algarismos adjacentes iguais?

    (A) 59 (B) 9 84 (C) 8 94 (D) 85 (E) 95

    6) (OBM) Voc sabe que existem 9 nmeros de um

    algarismo, 90 nmeros de dois algarismos, 900 nmeros

    de trs algarismos, etc. Considere agora cada nmero cujo

    ltimo algarismo direita representa o nmero de

    algarismos desse nmero. Por exemplo, o nmero 9 074

    um deles, pois 4 o nmero de seus algarismos. Quantos

    nmeros desse tipo existem ?

    A) 99 999 999 C) 100 000 000 E) 1 000 000 000

    B) 99 999 992 D) 10 000 000

    7) (UNICAMP-SP) Numa Kombi viajam 9 pessoas, das quais

    4 podem dirigir. De quantas maneiras diferentes possvel

    acomod-las (3 banco da frente, 3 no banco do meio e 3 no

    banco detrs) de forma que uma das 4 que dirigem ocupe o

    lugar da direo?

    8) (ENEM) A escrita Braile para cegos um sistema de

    smbolos no qual cada carter um conjunto de 6 pontos

    dispostos em forma retangular, dos quais pelo menos um se

    destaca em relao aos demais. Por exemplo, a letra A

    representada por

    O nmero total de caracteres que podem ser representados

    no sistema Braile

    A) 12 B) 31 C) 36 D) 63 E) 720

    9) (BANCO DO BRASIL-2011-FCC) Suponha que, para sacar

    certa quantia de sua conta em um caixa eletrnico, um

    correntista do Banco do Brasil deve lembrar-se de uma

    senha numrica de seis dgitos e de um cdigo de trs

    letras. Florncio, cliente do Banco do Brasil, pretendia usar

    o caixa eletrnico para fazer um saque, entretanto,

    lembrava-se apenas de algumas caractersticas de sua

    senha numrica e do respectivo cdigo de letras:

    os trs primeiros dgitos eram 455 e os trs ltimos

    correspondiam a um nmero mpar de trs algarismos

    distintos entre si;

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    o cdigo de letras era composto das letras H, J e K, no

    necessariamente nessa ordem.

    O total de senhas que tm essas caractersticas :

    (A) menor que 1 000. (D) divisvel por 7.

    (B) mpar. (E) maior que 2 000.

    (C) quadrado perfeito.

    10) (IME-2005) O sistema de segurana de uma casa utiliza

    um teclado numrico, conforme ilustrado na figura.

    Um ladro observa de longe e percebe que:

    a senha utilizada possui 4 dgitos;

    o primeiro e o ltimo dgitos encontram-se numa mesma

    linha;

    o segundo e o terceiro dgitos encontram-se na linha

    imediatamente superior.

    Calcule o nmero de senhas que devero ser

    experimentadas pelo ladro para que com certeza

    ele consiga entrar na casa.

    Teclado numrico

    11) (UFMG) Em uma lanchonete, os sorvetes so divididos

    em trs grupos: o vermelho, com 5 sabores; o amarelo, com

    3 sabores; e o verde, com 2 sabores. Pode-se pedir uma

    casquinha com 1, 2 ou 3 bolas, mas cada casquinha no pode

    conter 2 bolas de um mesmo grupo.

    O nmero de maneiras distintas de se pedir uma casquinha

    a) 71 b) 86 c) 131 d) 61

    12) A mala do Dr. Z tem um cadeado cujo segredo uma

    senha com 5 algarismos, cada um dos quais podendo variar

    de 0 a 9. Ele esqueceu a senha que escolhera como segredo,

    mas sabe que atende s condies:

    Se o primeiro algarismo for mpar, ento o ltimo algarismo

    tambm ser mpar;

    Se o primeiro algarismo par, ento o ltimo algarismo

    igual ao primeiro;

    A soma dos segundo e terceiro algarismos 5.

    Nessas condies, quantas so as possveis senhas da mala

    Dr. Z?

    13) (UFRN) Quantos nmeros de telefones com prefixo 231

    existem em Natal, com todos os dgitos distintos e o ltimo

    digito igual ao dobro do penltimo? (Lembrete: considere

    que os telefones em Natal tm nmeros com 7 dgitos).

    14) (UFMG) Numa cidade A, os nmeros de telefones tm

    sete algarismos, sendo que trs primeiros constituem o

    prefixo da cidade. Os telefones que terminam em 10 so

    reservados para as farmcias, e os que tm os dois ltimos

    algarismos iguais, para mdicos e hospitais.

    A quantidade dos demais nmeros de telefones

    disponveis na cidade A :

    a) 1650 b) 2100 c) 4800 d) 8900 e) 9000

    15) (PUC-SP) Um debate poltico ser realizado por uma

    rede de televiso com 5 candidatos prefeitura de uma

    cidade. O debate ser formado por duas partes:

    1 Parte: O jornalista que coordenar o debate escolher,

    de todas as formas possveis, dois candidatos: ao primeiro,

    o jornalista formular uma pergunta e, ao segundo, ele

    pedir que comente a resposta do primeiro.

    2 Parte: Cada candidato escolher, tambm, de todas as

    formas possveis, dois outros candidatos: ao primeiro, o

    candidato formular uma pergunta e, ao segundo, ele pedir

    que comente a resposta do primeiro.

    Qual o nmero mnimo de perguntas que devem ser

    elaboradas pelo jornalista e pelos candidatos, admitindo que

    um mesma pergunta no seja formulada mais que uma vez?

    a) 36 b) 72 c) 80 d) 20 e) 64

    16) (UFRN-2002) De acordo com o Conselho Nacional de

    Trnsito CONTRAN, os veculos licenciados no Brasil so

    identificados externamente por meio de placas cujos

    caracteres so trs letras do alfabeto e quatro algarismos.

    Nas placas abaixo, as letras esto em seqncia e os

    algarismos tambm.

    O nmero de placas que podemos formar com as letras e os

    algarismos distribudos em seqncia, como nos exemplos, :

    A) 192 B) 168 C) 184 D) 208

    17) (UFF-2011) Muitos consideram a Internet como um novo

    continente que transpassa fronteiras geogrficas e conecta

    computadores dos diversos pases do globo. Atualmente,

    para que as informaes migrem de um computador para

    outro, um sistema de endereamento denominado IPv4

    (Internet Protocol Version 4) usado. Nesse sistema, cada

    endereo constitudo por quatro campos, separados por

    pontos. Cada campo, por sua vez, um nmero inteiro no

    intervalo [0, 28 - 1]. Por exemplo, o endereo IPv4 do

    servidor WEB da UFF 200.20.0.21. Um novo sistema est

    sendo proposto: o IPv6. Nessa nova verso, cada endereo

    constitudo por oito campos e cada campo um nmero

    inteiro no intervalo [0, 216 - 1].

    Com base nessas informaes, correto afirmar que

    (A) o nmero de endereos diferentes no sistema IPv6 o

    qudruplo do nmero de endereos diferentes do sistema

    IPv4.

    (B) existem exatamente 4.(28 - 1) endereos diferentes no

    sistema IPv4.

    (C) existem exatamente 232 endereos

    diferentes no sistema IPv4.

    (D) o nmero de endereos diferentes no

    sistema IPv6 o dobro do nmero de

    endereos diferentes do sistema IPv4.

    (E) existem exatamente (28 - 1)4 endereos diferentes no

    sistema IPv4.