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Questão FC187821

A figura representa parte da disposição dos alojamentos de uma academia militar. Oscar está em seu alojamento, representado pelo ponto M, e precisa ir até o alojamento de seu sarge

Análise Combinatória (Princípio Fundamental da Contagem, Arranjos, Combinações, Permutações)

CESGRANRIO · 2011

 

A figura representa parte da disposição dos alojamentos de uma academia militar. Oscar está em seu alojamento, representado pelo ponto M, e precisa ir até o alojamento de seu sargento, representado pelo ponto P. Oscar deve, antes, passar no alojamento representado pelo ponto N para pegar uma bandeira que deverá ser entregue ao sargento. Oscar só pode caminhar sobre os segmentos do quadriculado da figura. Em destaque é mostrado um caminho possível para ir de M para P, passando por N.

 

Na figura, um trecho corresponde a um lado do quadradinho do quadriculado.

 

Oscar percebeu que, para caminhar o menos possível, deveria passar por exatos 5 trechos até chegar ao ponto N e, de lá, passar por exatos outros 3 trechos, até o alojamento do sargento. Se descumprisse esses números, ele estaria andando menos do que o necessário ou mais do que o suficiente.

 

Diante disso, o número total de caminhos, com menor comprimento, para ir de M até P, passando por N, é

  1. 8
  2. 13
  3. 15
  4. 30
  5. 70
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Gabarito

D

Comentário do professor

Para resolver a questão proposta, precisamos determinar o número total de caminhos que Oscar pode seguir para ir do ponto M até o P, passando pelo N, e isso deve ser feito andando o menor possível.

A primeira parte do caminho, de M a N, requer 5 trechos: 2 para a esquerda e 3 para cima. Podemos representar esses deslocamentos como:

\(E\,E\,C\,C\,C\)

Onde \(E\) representa o movimento para a esquerda e \(C\) o movimento para cima. Para encontrar o número de diferentes formas de organizar esses movimentos, usamos a fórmula de permutação com elementos repetidos:

\(P_n^{\alpha,\beta} = \dfrac{n!}{\alpha! \times \beta!} \)

Nesse caso, \(n = 5\) (total de movimentos), \(\alpha = 2\) (movimentos para a esquerda) e \(\beta = 3\) (movimentos para cima). Assim, temos:

\(P_5^{2,3} = \dfrac{5!}{2! \times 3!} \)

Calculando, obtemos:

\(P_5^{2,3} = \dfrac{5 \times 4}{2 \times 1} = 10 \, \text{maneiras} \)

Agora, para a segunda parte do caminho, de N até P, são necessários 3 trechos: 2 para a esquerda e 1 para cima. Novamente, representamos isso como:

\(E\,E\,C\)

Aplicando a mesma fórmula de permutação, agora temos:

\(P_3^{2,1} = \dfrac{3!}{2! \times 1!} \)

Resolvendo, temos:

\(P_3^{2,1} = \dfrac{3 \times 2}{2 \times 1} = 3 \, \text{maneiras} \)

Finalmente, a quantidade total de caminhos de M até P (passando por N) é o produto das maneiras de cada segmento do percurso:

\(10 \times 3 = 30 \, \text{maneiras} \)

Portanto, a alternativa correta é 30, que representa o total de caminhos que Oscar pode percorrer cumprindo as condições da questão.

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