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Questão de Matemática — Probabilidade — FGV 2022

MatemáticaProbabilidade
Código
fg049086
Banca
FGV
Órgão
PC-AM
Ano
2022
Nível
Médio
Cargo
Escrivão de Polícia - 4ª Classe
Um dado comum, com as faces numeradas de 1 a 6, é lançado 3 vezes. A probabilidade de a soma dos 3 números obtidos ser igual a 16 é
  1. A1/16 .
  2. B1/18.
  3. C1/36.
  4. D1/54.
  5. E1/108.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — 1/36.

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”.

Resolução

Gabarito: letra C — a conta chega a 1/36 (alternativa C).

A ideia por trás

A probabilidade mede a chance de um evento acontecer: é a razão entre o número de resultados favoráveis e o número total de resultados possíveis, quando todos são igualmente prováveis. No lançamento de um dado, cada face tem a mesma chance de sair, e cada lançamento é independente dos outros. O total de resultados possíveis para três lançamentos é o produto das possibilidades de cada um: 6 × 6 × 6 = 216. Para calcular a probabilidade de a soma ser 16, precisamos contar quantas sequências ordenadas de três números (cada um entre 1 e 6) somam 16. Como a soma máxima é 18, só combinações com números altos servem. Nesta questão, o desafio é contar corretamente essas sequências, lembrando que a ordem dos lançamentos importa.

O que a questão dá

  • dado comum com faces de 1 a 6

  • 3 lançamentos

  • soma dos três números = 16

O que queremos: a probabilidade de a soma dos três lançamentos ser 16

Passo 1 — Calcular o total de resultados possíveis

Para calcular qualquer probabilidade, precisamos primeiro saber quantos resultados podem acontecer no total. Como cada lançamento do dado tem 6 resultados possíveis e são 3 lançamentos independentes, usamos o princípio multiplicativo: multiplicamos as possibilidades de cada etapa.

Por que esta fórmula: O princípio multiplicativo diz que, se um evento tem m maneiras de acontecer e outro tem n, juntos têm m × n maneiras. Aqui, cada lançamento é uma etapa com 6 opções.

Ntotal=6×6×6N_{total} = 6 \times 6 \times 6

De onde vem cada valor: 66 = enunciado: dado com faces de 1 a 6 · 6×6×66 \times 6 \times 6 = três lançamentos independentes

Ntotal=6×6×6=216N_{total} = 6 \times 6 \times 6 = 216

NtotalN_{total} = 216 resultados possíveis

NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de multiplicar as três etapas e usar 6 + 6 + 6 = 18, o que daria um espaço amostral errado.

Passo 2 — Listar as combinações de faces que somam 16

Agora precisamos contar quantos resultados favoráveis existem, ou seja, quantas triplas de números (a, b, c) com cada um entre 1 e 6 satisfazem a + b + c = 16. Como a soma máxima é 18, os números precisam ser altos. Vamos pensar: se um número for 3 ou menos, a soma máxima com os outros dois (6 e 6) seria 15, que é menor que 16. Então os números só podem ser 4, 5 ou 6. Testando as possibilidades, as únicas combinações (sem considerar a ordem) são (4,6,6) e (5,5,6).

combinac\co~es:(4,6,6)e(5,5,6)\boxed{\text{combina}çõ\text{es}: (4,6,6) \text{e} (5,5,6)}
NÃO CAIA NESSA!

Listar apenas essas duas combinações e esquecer que a ordem dos lançamentos importa, o que leva a contar menos casos favoráveis.

Passo 3 — Contar as permutações de cada combinação

Como os dados são lançados em sequência, a ordem importa: (4,6,6), (6,4,6) e (6,6,4) são resultados diferentes. Para cada combinação com números repetidos, precisamos contar quantas ordenações diferentes existem. Isso é uma permutação com repetição.

Por que esta fórmula: Para uma combinação com elementos repetidos, o número de permutações é dado por n! dividido pelo fatorial das repetições. Para (4,6,6), temos 3 elementos com o 6 repetido 2 vezes: 3! / 2! = 3. O mesmo vale para (5,5,6).

P=3!2!P = \frac{3!}{2!}

De onde vem cada valor: 3!3! = três lançamentos · 2!2! = repetição de um número (6 ou 5)

P=3×2×12×1=3P = \frac{3 \times 2 \times 1}{2 \times 1} = 3

PP = 3 permutações para cada combinação

NÃO CAIA NESSA!

Contar apenas 1 para cada combinação, ignorando as permutações, o que leva a 2 casos favoráveis em vez de 6.

Passo 4 — Somar os casos favoráveis

Cada combinação gera 3 resultados ordenados distintos. Como temos duas combinações, o total de casos favoráveis é a soma das permutações de cada uma.

Por que esta fórmula: O total de casos favoráveis é a soma dos casos de cada combinação, pois são eventos disjuntos.

Nfav=3+3N_{fav} = 3 + 3

De onde vem cada valor: 33 = passo 3: permutações de (5,5,6)

Nfav=3+3=6N_{fav} = 3 + 3 = 6

NfavN_{fav} = 6 casos favoráveis

NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de somar as permutações das duas combinações e usar apenas 2.

Passo 5 — Calcular a probabilidade

A probabilidade é a razão entre os casos favoráveis e os casos possíveis. Já temos os dois números, então basta dividir.

Por que esta fórmula: A definição clássica de probabilidade para eventos igualmente prováveis é P = casos favoráveis / casos possíveis.

P=NfavNtotalP = \frac{N_{fav}}{N_{total}}

De onde vem cada valor: NfavN_{fav} = passo 4: 6 · NtotalN_{total} = passo 1: 216

P=6216P = \frac{6}{216}
P=136P = \boxed{\frac{1}{36}}
NÃO CAIA NESSA!

Simplificar errado: 6/216 = 1/36, mas alguns podem pensar que é 1/18 ou 1/54.

Resposta: 1/36 (alternativa C)

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