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Questão de Matemática — Análise Combinatória em Matemática — FUNDATEC 2023

MatemáticaAnálise Combinatória em Matemática
Código
qq905892
Banca
FUNDATEC
Órgão
Prefeitura de Tapejara - RS
Ano
2023
Nível
Superior
Cargo
Professor Municipal de Matemática
O número de anagramas com a palavra “TAPEJARA” que começam com a letra “T” é igual a:
  1. A6.720.
  2. B5.040.
  3. C1.680.
  4. D840.
  5. E420.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoD — 840.

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 840 anagramas (alternativa D).

A ideia por trás

Um anagrama é qualquer reordenação das letras de uma palavra. Quando há letras repetidas, anagramas que trocam apenas as posições das letras iguais não são distintos, então o total de anagramas é dado pela permutação com repetição: divide-se o fatorial do número total de letras pelo produto dos fatoriais das quantidades de cada letra repetida. Nesta questão, fixamos a letra T na primeira posição, restando 7 letras para permutar, com a letra A aparecendo 3 vezes; por isso usamos a fórmula da permutação com repetição para as 7 letras restantes.

O que a questão dá

  • palavra: TAPEJARA

  • primeira letra fixa: T

  • letra A repetida 3 vezes

O que queremos: o número de anagramas de TAPEJARA que começam com T

Passo 1 — Fixar a letra T na primeira posição

O anagrama deve começar com T, então essa posição já está ocupada. Isso reduz o problema: agora só precisamos ordenar as letras que sobram.

NÃO CAIA NESSA!

Esquecer que T está fixa e contar as 8 letras como livres — isso daria um número muito maior.

Passo 2 — Contar as letras restantes

Depois de fixar T, sobraram 7 letras para permutar. Precisamos saber quantas são e quais se repetem para aplicar a fórmula correta.

7 letras:A,P,E,J,A,R,A\boxed{7\ \text{letras}: \text{A}, \text{P}, \text{E}, \text{J}, \text{A}, \text{R}, \text{A}}
NÃO CAIA NESSA!

Contar 8 letras no total, esquecendo que T já foi usada.

Passo 3 — Aplicar a permutação com repetição

Como a letra A aparece 3 vezes entre as 7 letras restantes, as permutações que apenas trocam os A's entre si não geram anagramas novos. A fórmula da permutação com repetição divide o fatorial do total pelo fatorial das repetições para eliminar essas contagens duplicadas.

Por que esta fórmula: A fórmula é P = n! / (r1! · r2! · ...), onde n é o número total de elementos e r_i são as quantidades de cada elemento repetido. Aqui n = 7 e há uma repetição de 3 (a letra A), então usamos 7! / 3!.

P=7!3!P = \frac{7!}{3!}

De onde vem cada valor: 77 = passo 2: 7 letras restantes · 33 = enunciado: a letra A aparece 3 vezes

P=7!3!P = \frac{7!}{3!}
NÃO CAIA NESSA!

Usar 8! em vez de 7!, ou esquecer de dividir por 3! — isso leva à alternativa B (5040).

Passo 4 — Calcular o fatorial de 7

Precisamos do valor numérico de 7! para efetuar a divisão. Fatorial de um número n é o produto de todos os inteiros de 1 até n.

Por que esta fórmula: 7! = 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1, por definição de fatorial.

7!=7×6×5×4×3×2×17! = 7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1

De onde vem cada valor: 77 = passo 2: 7 letras restantes

7!=7×6×5×4×3×2×1=5040=50407! = 7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 5040 = \boxed{5040}
NÃO CAIA NESSA!

Errar a multiplicação, por exemplo, trocar 7×6 por 42 e depois errar o resto.

Passo 5 — Calcular o fatorial de 3

A fórmula exige dividir por 3! para descontar as permutações das letras A repetidas. Precisamos do valor de 3!.

Por que esta fórmula: 3! = 3 × 2 × 1, por definição de fatorial.

3!=3×2×13! = 3 \times 2 \times 1

De onde vem cada valor: 33 = enunciado: a letra A aparece 3 vezes

3!=3×2×1=6=63! = 3 \times 2 \times 1 = 6 = \boxed{6}
NÃO CAIA NESSA!

Confundir 3! com 3, esquecendo de multiplicar por 2 e 1.

Passo 6 — Dividir 5040 por 6

Com os valores de 7! e 3! em mãos, basta efetuar a divisão para obter o número de anagramas distintos.

Por que esta fórmula: A divisão é a operação final da fórmula da permutação com repetição.

P=50406P = \frac{5040}{6}

De onde vem cada valor: 50405040 = passo 4: 7! = 5040 · 66 = passo 5: 3! = 6

P=50406=840=840 anagramasP = \frac{5040}{6} = 840 = \boxed{840\ \text{anagramas}}
NÃO CAIA NESSA!

Dividir por 3 em vez de 6, ou errar a conta de divisão.

Resposta: 840 anagramas (alternativa D)

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