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Questão FC433924

Um paliteiro é formado por um recipiente e 12 palitos de polímero. No setor de produção da empresa que fabrica esse paliteiro, é feita a pintura de todos os palitos para que o aspe

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

IBADE · 2019

Um paliteiro é formado por um recipiente e 12 palitos de polímero. No setor de produção da empresa que fabrica esse paliteiro, é feita a pintura de todos os palitos para que o aspecto do paliteiro fique mais chamativo. São utilizadas as cores azul, vermelho, laranja, verde e rosa, e cada palito é pintado apenas com uma cor. O paliteiro tem um cor fixa. Os diretores da empresa decidiram que em todo paliteiro deve haver pelo menos um palito de cada uma das cinco cores disponíveis. Com base nessas informações, quantos são os modelos distintos do paliteiro que essa empresa poderá produzir?

  1. 330
  2. 792
  3. 95040
  4. 3991680
  5. 22082034
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Gabarito

A

Comentário do professor

Temos 12 palitos que serão pintados com cinco cores, e cada paliteiro deve conter pelo menos um palito de cada cor. A cor do recipiente é fixa e não interfere na contagem.

Como só importa quantos palitos de cada cor existem, trata-se de distribuir 12 itens indistinguíveis em 5 categorias. Garantindo uma unidade em cada cor, reservamos 5 palitos e sobra distribuir 7 palitos livremente entre as 5 cores (permitindo zero em cada após a reserva).

Sejam \(y_1,\dots,y_5\) as quantias adicionais em cada cor, então \(y_1+\dots+y_5=7\) com \(y_i\ge0\). Pelo princípio das barras e estrelas, o número de soluções é \(\binom{7+5-1}{5-1}=\binom{11}{4}\).

Calculando, \(\binom{11}{4}=330\). Portanto, existem 330 modelos distintos do paliteiro.

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