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Exercícios de cálculo de probabilidade
Tipologia: Exercícios
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Universidade de Bras´ılia Professor: Eduardo A. Silva
Revis˜ao de Contagem - 19/06/
Quest˜ao 1. De quantas maneiras 8 pessoas podem se sentar em filas se:
a) N˜ao houver restri¸c˜oes com rela¸c˜ao `a ordem dos assentos? b) As pessoas A e B tiverem que se sentar uma ao lado da outra? c) Houver 4 homens e 4 mulheres que e n˜ao for permitido que dois homens ou duas mulheres sentem-se em posi¸c˜oes adjacentes? d) Houver 5 homens e for necess´ario que eles se sentem lado a lado? e) Houver 4 casais e cada casal precisar sentar-se junto?
Quest˜ao 2. Com respeito a n´umeros naturais ( na base 10) considere os seguintes itens:
a) Quantos n´umeros naturais de 3 algarismos distintos existem? b) Quantos n´umeros naturais pares de 3 algarismos distintos existem?
Quest˜ao 3. Considere o problema de saber de quantas maneiras podemos selecionar uma comiss˜ao de 6 pessoas, onde pelo menos duas s˜ao mulheres, de um grupo de 7 homens e 4 mulheres. Considere o seguinte racioc´ınio: primeiramente escolhem-se duas mulheres dentre as 4, num total de
2
escolhas poss´ıveis, e ent˜ao escolhe-se as 4 pessoas restantes entre as 9 que restaram num total de
4
escolhas poss´ıveis, obtendo assim a resposta:
2
4
= 756 maneiras poss´ıveis.
a) Explique porquˆe o racioc´ınio acima est´a incorreto; b) Forne¸ca a uma solu¸c˜ao correta para o problema acima.
Quest˜ao 4. De quantos modos ´e poss´ıvel dividir 20 pessoas:
a) Em dois grupos de 10? b) Em dois grupos de 5?
Quest˜ao 5. Considere um time de atletismo que terminou a temporada com uma campanha de n vit´orias e m derrotas. Gostar´ıamos de examinar de perto as s´eries de vit´orias e derrotas na esperan¸ca de entender melhor as disputas das quais a equipe participou e investigar se existiram disputas nas quais seria mais prov´avel a vit´oria. Por s´eries de vit´orias, queremos dizer sequˆencias consecutivas de vit´orias. A t´ıtulo de exemplo se n = 10 e m = 6 e a sequˆencia de resultados fosse
V V DDV V V DV DDDV V V V,
ent˜ao haveria quatro s´eries de vit´orias, a primeira delas de tamanho 2, a segunda de tamanho 3, a terceira de tamanho 1 e a quarta de tamanho 4. Supondo que o time venha de uma campanha de n vit´orias e m derrotas gostar´ıamos de saber de quantos modos podemos ter uma s´erie de r vit´orias.
Quest˜ao 6. Quantos s˜ao os, inteiros entre 1 e 1000 (1 e 1000 inclu´ıdos) que s˜ao divis´ıveis por 2, 3, 7 e 10?
Quest˜ao 7. De um grupo de n pessoas suponha que queiramos escolher um comitˆe de k, k ≤ n, das quais uma ser´a designada para presidente.
a) Mantendo o foco primeiro na escolha do comitˆe e depois na escolha do presidente, verifique que h´a
n k
k escolhas poss´ıveis;
b) Mantendo o foco primeiro na escolha dos membros do comitˆe que n˜ao ser˜ao escolhidos como presidente e depois na escolha do presidente verifique que h´a
n k − 1
(n − k + 1) escolhas poss´ıveis;
c) Mantendo o foco primeiro na escolha do presidente e ent˜ao na escolha dos demais membros do comitˆe, verifique que h´a n
(n− 1 k− 1
escolhas poss´ıveis; d) Conclua dos itens a), b) e c) a o seguinte:
k
n k
= (n − k + 1)
n k − 1
= n
n − 1 k − 1
e) Conclua do item d) a seguinte identidade
∑^ n
k=
k
n k
= n · 2 n−^1.
Quest˜ao 8. Forne¸ca argumentos combinat´orios para as seguintes identidades:
a)
n + m r
n 0
m r
n 1
m r − 1
n r
m 0
Dica: Considere um grupo de n homens e m mulheres. Quantos grupos de tamanho r pode-se formar?
Use a identidade acima e mostre que
2 n n
∑^ n
k=
n k
b) A seguinte identidade ´e conhecida como identidade de Fermat: ( n k
∑^ n
i=k
i − 1 k − 1
, n ≥ k.
Dica: Considere o conjunto de n´umeros de 1 at´e n. Quantos subconjuntos de tamanho k possuem i como seu membro de maior valor?