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Questão de Matemática — Probabilidade — FGV 2023

MatemáticaProbabilidade
Código
fg073558
Banca
FGV
Órgão
Banco do Brasil
Ano
2023
Nível
Superior
Em uma urna há somente bolas pretas e bolas vermelhas.A probabilidade de uma bola vermelha ser sorteada ao acaso é 2/5 . Por outro lado, se adicionarmos 10 bolas vermelhas à urna, a probabilidade de uma bola preta ser sorteada ao acaso é 3/7.O número de bolas pretas na urna e
  1. A10.
  2. B12.
  3. C14.
  4. D15.
  5. E20.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoD — 15.

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 D — a conta chega a 15 bolas pretas (alternativa D).

A ideia por trás

A probabilidade clássica mede a chance de um evento acontecer: é a razão entre o número de casos favoráveis e o número total de casos possíveis. No mundo real, se você tem 2 bolas vermelhas em 5 bolas no total, a chance de tirar vermelha é 2/5. Essa razão depende diretamente da quantidade de cada cor e do total. Quando mudamos a composição da urna (adicionando bolas), a probabilidade muda porque o total e as quantidades mudam. Nesta questão, temos duas situações diferentes da mesma urna: antes e depois de adicionar 10 bolas vermelhas. Cada situação nos dá uma equação, e juntas formam um sistema que revela quantas bolas pretas existem.

O que a questão dá

  • probabilidade de bola vermelha = 2/5

  • após adicionar 10 bolas vermelhas, probabilidade de bola preta = 3/7

O que queremos: o número de bolas pretas na urna

Passo 1 — Definir as variáveis

Precisamos de nomes para as quantidades desconhecidas para poder escrever as probabilidades como equações. Vamos chamar de V o número de bolas vermelhas e de P o número de bolas pretas.

NÃO CAIA NESSA!

Confundir V e P: lembre que V é vermelha e P é preta.

Passo 2 — Montar a equação da primeira probabilidade

A primeira informação diz que a chance de tirar vermelha é 2/5. Pela definição clássica, isso é o número de vermelhas dividido pelo total de bolas. Como o total é V + P, escrevemos essa razão e igualamos a 2/5.

Por que esta fórmula: A probabilidade de um evento é sempre casos favoráveis sobre casos possíveis. Aqui, favoráveis = bolas vermelhas (V), possíveis = total de bolas (V + P).

VV+P=25\frac{V}{V+P} = \frac{2}{5}

De onde vem cada valor: VV = variável definida no passo 1 · PP = variável definida no passo 1 · 2/52/5 = enunciado: probabilidade de bola vermelha

VV+P=25\frac{V}{V+P} = \frac{2}{5}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer que o total é V + P, não apenas V.

Passo 3 — Isolar V em função de P

Para resolver o sistema, precisamos expressar uma variável em termos da outra. Multiplicando cruzado e simplificando, obtemos uma relação direta entre V e P.

Por que esta fórmula: Multiplicar em cruz elimina as frações e permite rearranjar os termos.

5V=2(V+P)5V=2V+2P3V=2PV=2P35V = 2(V+P) \Rightarrow 5V = 2V + 2P \Rightarrow 3V = 2P \Rightarrow V = \frac{2P}{3}

De onde vem cada valor: VV = passo 2 · PP = passo 2

5V=2(V+P)5V = 2(V+P)
V=2P3V = \boxed{\frac{2P}{3}}
NÃO CAIA NESSA!

Errar a distributiva: 2(V+P) = 2V + 2P, não 2V + P.

Passo 4 — Montar a equação da segunda probabilidade

Depois de adicionar 10 bolas vermelhas, o total muda e a probabilidade de tirar preta é 3/7. Precisamos escrever essa nova situação como equação.

Por que esta fórmula: Agora o número de vermelhas é V + 10, o total é (V + 10) + P, e a probabilidade de preta é P dividido por esse novo total.

PV+10+P=37\frac{P}{V+10+P} = \frac{3}{7}

De onde vem cada valor: PP = variável definida no passo 1 · VV = variável definida no passo 1 · 1010 = enunciado: adicionar 10 bolas vermelhas · 3/73/7 = enunciado: probabilidade de bola preta após adição

PV+10+P=37\frac{P}{V+10+P} = \frac{3}{7}
NÃO CAIA NESSA!

Usar o total antigo V + P em vez de V + 10 + P.

Passo 5 — Simplificar a segunda equação

Multiplicando cruzado e rearranjando, obtemos uma equação mais simples que relaciona P e V.

Por que esta fórmula: Multiplicar em cruz elimina as frações e permite isolar os termos com P e V.

7P=3(V+10+P)7P=3V+30+3P4P=3V+307P = 3(V+10+P) \Rightarrow 7P = 3V + 30 + 3P \Rightarrow 4P = 3V + 30

De onde vem cada valor: PP = passo 4 · VV = passo 4 · 1010 = passo 4 · 3030 = 3 × 10

7P=3(V+10+P)7P = 3(V+10+P)
4P=3 V+304P = \boxed{3\ \text{V} + 30}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de multiplicar o 10 por 3: 3(V+10+P) = 3V + 30 + 3P.

Passo 6 — Substituir V na segunda equação

Temos V em função de P (passo 3). Substituindo na equação do passo 5, ficamos com uma equação só com P, que podemos resolver.

Por que esta fórmula: Substituição é o método para resolver sistemas: trocamos V por 2P/3.

4P=32P3+304P = 3 \cdot \frac{2P}{3} + 30

De onde vem cada valor: 4P4P = passo 5 · 33 = passo 5 · 2P3\frac{2P}{3} = passo 3 · 3030 = passo 5

4P=32P3+304P = 3 \cdot \frac{2P}{3} + 30
NÃO CAIA NESSA!

Errar a multiplicação: 3 · (2P/3) = 2P, não 6P.

Passo 7 — Resolver a equação para P

Agora temos uma equação linear simples. Isolando P, encontramos o número de bolas pretas.

Por que esta fórmula: Subtraímos 2P de ambos os lados para juntar os termos com P, depois dividimos por 2.

4P=2P+302P=30P=154P = 2P + 30 \Rightarrow 2P = 30 \Rightarrow P = 15

De onde vem cada valor: 4P4P = passo 6 · 2P2P = passo 6 · 3030 = passo 6

4P=2P+304P = 2P + 30
P=15P = \boxed{15}
NÃO CAIA NESSA!

Errar a subtração: 4P - 2P = 2P, não 6P.

Resposta: 15 bolas pretas (alternativa D)

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