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Questão de Matemática — Análise Combinatória (Princípio Fundamental da Contagem, Arranjos, Combinações, Permutações) — FGV 2025

MatemáticaAnálise Combinatória (Princípio Fundamental da Contagem, Arranjos, Combinações, Permutações)
Código
fg167927
Banca
FGV
Órgão
TCE RR
Ano
2025
Cargo
AAD (TCE-RR)
Os números 1, 2, 3 e 4 devem ser colocados cada um em um dos quadradinhos da figura abaixo (permanecendo dois quadradinhos vazios) de forma que, da esquerda para a direita, mantenham a ordem crescente. O número de maneiras diferentes em que os quatro números podem ser colocados da forma descrita acima éImagem associada para resolução da questão
  1. A10.
  2. B12.
  3. C15.
  4. D20.
  5. E30.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — 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 C — a conta chega a 15 maneiras — alternativa C.

A ideia por trás

A análise combinatória é a parte da matemática que conta de quantas formas diferentes podemos escolher ou organizar elementos. Quando a ordem dos elementos não importa, usamos a combinação; quando importa, usamos arranjo ou permutação. Aqui, a ordem dos números é fixa (crescente), então o que varia é apenas quais posições serão ocupadas.

A combinação simples C(n,k) conta quantos subconjuntos de k elementos podemos formar a partir de um conjunto de n elementos, sem levar em conta a ordem. A fórmula é C(n,k) = n! / (k! · (n-k)!). Se a ordem importasse, usaríamos arranjo, que daria um número maior. Neste problema, como a ordem é imposta, cada escolha de posições gera exatamente uma configuração.

Precisamos escolher 4 dos 6 quadradinhos para preencher, e a ordem crescente já determina onde cada número vai. Portanto, o total é a combinação de 6 tomados 4 a 4.

O que a questão dá

  • 6 quadradinhos na figura

  • 4 números: 1, 2, 3 e 4

  • ordem crescente da esquerda para a direita

O que queremos: o número de maneiras de colocar os números nos quadradinhos

Passo 1 — Escolher os quadradinhos que serão preenchidos

Como a ordem dos números é fixa (crescente), a única coisa que varia é quais posições serão ocupadas. Então, primeiro contamos de quantas maneiras podemos escolher 4 posições entre as 6 disponíveis.

Por que esta fórmula: É uma combinação simples, porque a ordem das posições escolhidas não importa: escolher os quadradinhos {1,2,3,4} é o mesmo que {4,3,2,1} — o que importa é o conjunto. A fórmula C(n,k) = n! / (k! · (n-k)!) conta exatamente isso.

C6,4=6!4!(64)!C_{6,4} = \frac{6!}{4! \cdot (6-4)!}

De onde vem cada valor: 66 = enunciado: 6 quadradinhos na figura · 44 = enunciado: 4 números a colocar

C6,4=6!4!2!=15C_{6,4} = \frac{6!}{4! \cdot 2!} = \boxed{15}
NÃO CAIA NESSA!

Usar arranjo A(6,4) = 360, contando ordens diferentes que não são permitidas.

Passo 2 — Calcular o fatorial de 6

A fórmula da combinação exige os fatoriais. Vamos calcular o numerador primeiro.

Por que esta fórmula: Fatorial de n é o produto de todos os inteiros de 1 até n. É a base da fórmula de combinação.

6!=6×5×4×3×2×16! = 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1

De onde vem cada valor: 66 = passo 1: total de quadradinhos

6!=720=7206! = 720 = \boxed{720}
NÃO CAIA NESSA!

Errar a multiplicação, como esquecer o 1 ou trocar a ordem.

Passo 3 — Calcular o denominador

O denominador da combinação é o produto dos fatoriais de k e de (n-k). Precisamos dele para dividir o numerador.

Por que esta fórmula: A divisão por k! e (n-k)! elimina as contagens repetidas e as posições não escolhidas.

4!×2!=(4×3×2×1)×(2×1)4! \times 2! = (4 \times 3 \times 2 \times 1) \times (2 \times 1)

De onde vem cada valor: 44 = passo 1: número de números a colocar · 22 = passo 1: 6 - 4 = 2 quadradinhos vazios

4!×2!=24×2=48=484! \times 2! = 24 \times 2 = 48 = \boxed{48}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer o fatorial de (n-k), usando só 4! = 24, o que daria 30.

Passo 4 — Dividir para obter o total

Com numerador e denominador calculados, a combinação é a divisão entre eles.

Por que esta fórmula: A fórmula C(n,k) = n! / (k! · (n-k)!) já está pronta para aplicar.

C6,4=72048C_{6,4} = \frac{720}{48}

De onde vem cada valor: 720720 = passo 2: 6! · 4848 = passo 3: 4! · 2!

C6,4=72048=15C_{6,4} = \frac{720}{48} = \boxed{15}
NÃO CAIA NESSA!

Errar a divisão, como 720/48 = 15, mas confundir com 720/24 = 30.

Resposta: 15 maneiras — alternativa C

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