Questão de Matemática — Análise Combinatória (Princípio Fundamental da Contagem, Arranjos, Combinações, Permutações) — CESPE / CEBRASPE 2026
Matemática›Análise Combinatória (Princípio Fundamental da Contagem, Arranjos, Combinações, Permutações)
Código
ce387696
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
SEDUC PI
Ano
2026
Cargo
Prof ( )
Jonas está de mudança e irá acomodar seus 120 discos de vinil, todos diferentes, em 6 caixas iguais, cada uma com exatamente 20 discos. Considerando essa situação hipotética, assinale a opção que indica corretamente a quantidade de maneiras de que Jonas dispõe para fazer essa distribuição.
Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.
Distribuição de objetos distintos em caixas iguais
Gabarito: letra D. Para distribuir 120 discos distintos em 6 caixas iguais, cada uma com 20 discos, o número de maneiras é dado por . Isso porque primeiro dividimos os discos em 6 grupos ordenados de 20 (o que dá ) e depois dividimos por para desconsiderar a ordem das caixas, já que elas são iguais.
O problema envolve a partição de um conjunto de elementos distintos em grupos de tamanhos iguais, onde os grupos são indistinguíveis. Vamos construir o raciocínio passo a passo.
Primeiro, imagine que as 6 caixas fossem distintas (por exemplo, caixas numeradas de 1 a 6). Para preencher a caixa 1, escolhemos 20 discos entre os 120: . Para a caixa 2, escolhemos 20 entre os 100 restantes: . Continuando, para a caixa 6, escolhemos 20 entre os 20 restantes: . Pelo princípio multiplicativo, o total de maneiras com caixas distintas seria:
Cada combinação . Multiplicando todas, os denominadores se repetem 6 vezes e os fatoriais intermediários se cancelam, resultando em:
Esse é o número de maneiras de dividir os discos em 6 grupos de 20 se os grupos fossem ordenados (caixas distintas).
Como as caixas são iguais, qualquer permutação das 6 caixas entre si não gera uma distribuição diferente. Por exemplo, colocar os discos A–T na caixa 1 e U–AJ na caixa 2 é o mesmo que colocar U–AJ na caixa 1 e A–T na caixa 2. Como há maneiras de ordenar as 6 caixas, devemos dividir o resultado anterior por :
Essa é a fórmula clássica de partição em grupos de tamanhos iguais quando os grupos são indistinguíveis. A pegadinha central da questão está exatamente em esquecer de dividir por , o que levaria à alternativa E. A alternativa D é a única que aplica corretamente a divisão pela permutação das caixas.
NÃO CAIA NESSA!
A banca explora a diferença entre caixas distintas e iguais. Se as caixas fossem numeradas, a resposta seria (alternativa E). Como são iguais, cada distribuição é contada vezes (uma para cada ordem das caixas), então dividimos por . O candidato que decora a fórmula sem entender o porquê da divisão cai na alternativa E.
Distribuição de discos em caixas — só Caixas distintas: 120!/(20!)^6; só Caixas iguais: 120!/(20!)^6·6!; Caixas distintas∩Caixas iguais: 0
Alternativa A — ❌ Incorreta
A expressão não corresponde a nenhum raciocínio válido. Ela eleva ao quadrado uma fração que mistura e no denominador, o que não reflete a escolha sequencial de 20 discos por caixa. O correto seria , antes da divisão por .
Alternativa B — ❌ Incorreta
A soma não representa a contagem pedida. Ela soma termos que lembram combinações , mas isso contaria apenas a escolha de uma única caixa em cada etapa, sem considerar as demais, e sem a divisão pela permutação das caixas. É uma fórmula sem fundamento para o problema.
Alternativa C — ❌ Incorreta
A expressão tenta corrigir a alternativa B dividindo por , mas a soma em si já está errada. O somatório não representa a multiplicação das escolhas sucessivas de 20 discos; ele soma combinações isoladas, o que não corresponde à partição completa dos 120 discos.
Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO
A expressão é exatamente a fórmula da partição de 120 elementos distintos em 6 grupos de 20 elementos cada, com grupos indistinguíveis. O numerador conta todas as permutações dos discos; o denominador elimina as permutações internas de cada grupo; e o fator elimina as permutações entre os grupos, já que as caixas são iguais.
Alternativa E — ❌ Incorreta
A expressão seria correta se as caixas fossem distintas. Como são iguais, ela conta cada distribuição vezes (uma para cada ordem das caixas). Falta dividir por , que é exatamente o que a alternativa D faz.