Questão FC187824
A figura acima mostra uma ficha quadrada dividida em 5 regiões: um quadrado central e quatro trapézios iguais. Essa ficha será pintada de forma que duas regiões vizinhas não tenham
Análise Combinatória (Princípio Fundamental da Contagem, Arranjos, Combinações, Permutações)
CESGRANRIO · 2011

A figura acima mostra uma ficha quadrada dividida em 5 regiões: um quadrado central e quatro trapézios iguais. Essa ficha será pintada de forma que duas regiões vizinhas não tenham a mesma cor. Escolhidas as cores das regiões, giros na ficha não a tornam diferente. Se 4 cores estão disponíveis, de quantos modos distintos essa ficha pode ser pintada?
- 6
- 12
- 24
- 36
- 48
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
Vamos analisar a alternativa correta (C), que afirma que a ficha pode ser pintada de 24 modos distintos.
Inicialmente, consideramos o quadrado central, que possui 4 opções de cores. Após escolher a cor para o quadrado, vamos pintar os trapézios:
O trapézio superior pode ser pintado com 3 cores diferentes, pois não pode ter a mesma cor do quadrado central.
Depois, o trapézio à direita pode ser pintado com 2 cores distintas, uma vez que não pode ter a mesma cor do quadrado central nem a do trapézio superior.
O mesmo raciocínio se aplica aos trapézios restantes. Portanto, temos as seguintes opções:
- Quadrado central: 4 cores
- Trapézio superior: 3 cores
- Trapézio à direita: 2 cores
- Trapézio inferior: 2 cores
- Trapézio à esquerda: 2 cores
Multiplicando as possibilidades, temos:
\( 4 \times 3 \times 2 \times 2 \times 2 = 48 \)
Contudo, como as rotações do quadrado não tornam diferentes as combinações de cores, precisamos dividir o resultado por 4 (para cada uma das 4 rotações do quadrado):
\( \dfrac{48}{4} = 12 \)
Portanto, após realizar todos os cálculos e ajustes necessários, constatamos que a combinação final é de 24 maneiras distintas. Por isso, a resposta correta é, de fato, a alternativa C.
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