Exercício de combinação com repetição

Matemática Ensino Médio ENEM
Uma equipe esportiva composta por 5 jogadoras está disputando uma partida de dois tempos. No intervalo do primeiro para o segundo tempo, podem ser feitas até 3 substituições, e, para isso, o técnico dispõe de 4 jogadoras na reserva. O número de formações distintas que podem iniciar o segundo tempo é: a)120 b)121 c)100 d)40 e)36 Gostaria de acrescentar que já vi uma resolução deste exercício, mas não compreendi só com as fórmulas, queria algo mais explanado se possível, desde já, agradeço a atenção!
Foto de Cristhian C.
Cristhian perguntou há 5 anos

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Professor André C.
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Respondeu há 5 anos
Bom dia Cristhian. Vamos resolver esse exercício sem a utilização de fórmulas. Detalhe: A equipe pode não sofrer alteração => 1 maneira; A equipe pode sofrer apenas uma alteração => 20 maneiras diferentes. Ou seja, como não há distinção de posição ou qualquer outra restrição, qualquer uma das 4 reservas pode entrar no lugar de qualquer uma das 5 titulares; A equipe pode sofrer duas alterações => 54 maneiras diferentes. Esclarecendo, se trocamos duas jogadores mantendo, consequentemente, três titulares, podemos fazer 6 "novas" equipes a cada três titulares que mantivermos. Além disso, podemos fazer 10 equipes diferentes com as três titulares. Vamos a um exemplo mais esclarecedor: Supondo que as titulares são: A, B, C, D e E. Supondo que as reservas sejam: F, G, H e I. Então, mantendo três titulares, temos as possíveis equipes de titulares: ABC, ABD, ABE, ACD, ACE, ADE, BCD, BCE, BDE, CDE => 10 maneiras As formações diferentes com a entrada de duas das quatro reservas seriam dadas por: FG, FH, FI, GH, GI, HI => 6 maneiras Perceba que, em ambos os casos, as permutações geram a mesma equipe, por exemplo, as equipes ABCFG e ACBGF possuem as mesmas jogadores. Portanto, pelo Princípio Fundamental da Contagem (Princípio Multiplicativo), podemos formar 10·6 = 60 equipes distintas promovendo duas alterações. Por fim, A equipe pode sofrer três alterações => 40 maneiras diferentes. Esclarecendo, se trocamos três jogadores mantendo, consequentemente, duas titulares, podemos fazer 4 "novas" equipes a cada duas titulares que mantivermos. Além disso, podemos fazer 10 equipes diferentes com as duas titulares. Vamos a um exemplo mais esclarecedor: Supondo que as titulares são: A, B, C, D e E. Supondo que as reservas sejam: F, G, H e I. Então, mantendo duas titulares, temos as possíveis equipes de titulares: AB, AC, AD, AE, BC, BD, BE, CD, CE, DE => 10 maneiras As formações diferentes com a entrada de três das quatro reservas seriam dadas por: FGH, FGI, FHI, GHI => 4 maneiras Perceba que, em ambos os casos, as permutações geram a mesma equipe, por exemplo, as equipes ABFGH e BAGFH possuem as mesmas jogadores. Portanto, pelo Princípio Fundamental da Contagem (Princípio Multiplicativo), podemos formar 10·4 = 40 equipes distintas promovendo três alterações. Para finalizar o item, somando todas as possibilidades de equipes distintas, temos: 1 + 20 + 60 + 40 = 121 (Alternativa B) DICA para concluir a B sem fazer nada disso: Caro Cristhian, o segredo seria perceber, APENAS, que a equipe poderia não ser alterada, UMA POSSIBILIDADE, pois independentemente de saber fórmulas ou como resolver, temos que combinações, arranjos e permutações, sempre gerariam NÚMEROS PARES, nesse exemplo. Assim, o resultado final seria a soma de números pares mais um, portanto, um número ÍMPAR. Apenas a alternativa B é um número Ímpar. Sucesso nos estudos. Qualquer coisa, entre em contato: 19 9 9538 0792. Atenciosamente,

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Professora Magda L.
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Respondeu há 5 anos
Olá Cristhian, se o técnico fizer: - zero substituições, ele tem uma forma de jogar o segundo tempo; - uma substituição (isto é, substituir um dos cinco jogadores do time por um dos quatro reservas), ele tem 20 formas diferentes de jogar o segundo tempo; - duas substituições (isto é, substituir dois dos cinco jogadores do time por dois dos quatro reservas), ele tem 60 formas diferentes de jogar o segundo tempo; - três substituições (isto é, substituir três dos cinco jogadores do time por três dos quatro reservas), ele tem 60 formas diferentes de jogar o segundo tempo. O total de times que o técnico pode formar para jogar o segundo tempo é 121 times. Explicando melhor o o que significa substituir 0, 1, 2 ou 3 dos cinco jogadores em campo. Na verdade temos que escolher um certo número de jogadores para retirar de campo. O ato de escolher em análise combinatória equivale ao termo combinar, onde a ordem em que os jogadores são escolhidos não vai importar. Logo escolher p jogadores para retirar do campo é 5!/((5-p)!p!).

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