Pré-Vestibular(FUVEST 2018) Análise Combinatória Tópico resolvido

Poste aqui problemas de Vestibulares. Informe a fonte, o ano e o assunto. Exemplo: (FUVEST - 2008) Logaritmos.

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lincoln1000
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(FUVEST 2018) Análise Combinatória

Mensagem não lida por lincoln1000 »

Em uma competição de vôlei, estão inscritos 5 times. Pelo regulamento, todos os times devem se enfrentar apenas uma vez e, ao final da competição, eles serão classificados pelo número de vitórias. Dois ou mais times com o mesmo número de vitórias terão a mesma classificação. Em cada jogo, os times têm probabilidade [tex3]\frac{1}{2}[/tex3] de vencer.

a) Explique por que 2 times não podem empatar na classificação com 4 vitórias cada um.
b) Qual é a probabilidade de que o primeiro classificado termine a competição com 4 vitórias?
c) Qual é a probabilidade de que os 5 times terminem empatados na classificação?

Não tenho gabarito



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drfritz
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Re: (FUVEST 2018) Análise Combinatória

Mensagem não lida por drfritz »

oi, boa noite, segue resposta da letra a)
aqui os times jogam entre si, nesse caso, por exemplo, time A joga com time B é a mesma coisa de time B joga com time A, portanto estamos diante de uma combinação, logo teremos apenas 10 jogos e cada time joga quatro partidas. Observe que dois times não podem ter 4 vitórias, tomando aqui os times A e B, caso B perca para A, B terá no máximo 3 vitórias (isso considerando que ganhe os demais jogos), com esse mesmo raciocínio com as demais equipes percebe-se que apenas uma equipe pode ter as 4 vitórias. Valeu.




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joaopcarv
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Jan 2018 10 22:09

Re: (FUVEST 2018) Análise Combinatória

Mensagem não lida por joaopcarv »

DEIXO CLARO QUE É TOTALMENTE SUSCETÍVEL A ERROS!

A segunda fase do vestibular da Fuvest acabou de acontecer e não tem gabarito definitivo...

[tex3]a)[/tex3] É simples pensarmos que, para que [tex3]1[/tex3] time vença as [tex3]4[/tex3] partidas que joga, os outros [tex3]4[/tex3] precisam necessariamente pelo menos [tex3]1[/tex3] partida (é algo como Casa dos Pombos).

[tex3]b)[/tex3] Vamos inicialmente escolher o time dos [tex3]5[/tex3] vencerá as [tex3]4[/tex3] rodadas (de [tex3]a)[/tex3] provamos que só é [tex3]1[/tex3] time).

Fazemos isso por [tex3]C_{(5,1)}[/tex3] . Como cada time tem [tex3]\dfrac{1}{2}[/tex3] chance de vitória, teremos que o time escolhido terá [tex3]\Bigg(\dfrac{1}{2}\Bigg)^4[/tex3] de probabilidade de chance de vencer todas as partidas.

Logo, temos [tex3]\Longrightarrow[/tex3]

[tex3]p \ = \ \underbrace{C_{(5,1)}}_{escolha \ do \ possível \ invicto} \ \cdot \ \underbrace{\underbrace{\dfrac{1}{2}}_{1ª \ vitória} \underbrace{\cdot}_{e} \underbrace{\dfrac{1}{2}}_{2ª \ vitória} \ \underbrace{\cdot}_{e} \ \underbrace{\dfrac{1}{2}}_{3ª \ vitória} \ \underbrace{\cdot}_{e} \ \underbrace{\dfrac{1}{2}}_{4ª \ vitória}}_{Probabilidade \ de \ vitórias} \ \rightarrow[/tex3]

[tex3]p \ = \ \dfrac{5!}{1! \ \cdot \ 4!} \ \ \cdot \ \dfrac{1^4}{2^4} \ \rightarrow[/tex3]

[tex3]\boxed{\boxed{p \ = \dfrac{5}{16}}} \ \Rightarrow[/tex3] Probabilidade de termos um invicto!

Note que, já que o time escolhido vencerá TODAS as partidas, NÃO precisaremos escolher os seus adversários, por combinação, que serão vencidos, eles já são determinados automaticamente (caso contrário, como em [tex3]c)[/tex3] , teríamos de escolher).

[tex3]c)[/tex3] Para facilitar, sejam esses times [tex3]A, \ B, \ C, \ D, \ E[/tex3] .

Para que tenhamos um empate quádruplo na classificação, todos os times terão que fazer a mesma tabela de resultados, analisemos os seguintes exemplos [tex3]\rightarrow[/tex3]

Supondo que [tex3]A[/tex3] vence [tex3]B[/tex3] , [tex3]C[/tex3] , [tex3]D[/tex3] e perde de [tex3]E[/tex3] ([tex3]3[/tex3] vitórias e [tex3]1[/tex3] derrota), [tex3]B[/tex3] vence [tex3]C[/tex3] , [tex3]D[/tex3] , [tex3]E[/tex3] e perde de [tex3]A[/tex3] ([tex3]3[/tex3] vitórias e [tex3]1[/tex3] derrota também), já temos que [tex3]C, D[/tex3] perdem pelo menos [tex3]2[/tex3] jogos, o que faz com que as suas tabelas não sejam [tex3]3[/tex3] vitórias e [tex3]1[/tex3] derrota.

[tex3]\Longrightarrow[/tex3] Por isso, teremos que usar a tabela, para todos os times, de [tex3]2[/tex3] vitórias e [tex3]2[/tex3] derrotas.

[tex3]\bullet[/tex3] Vamos começar fixando um time e determinando para ele quem serão os seus vencidos por [tex3]C_{(4,2)}[/tex3] . Fazendo isso, também determinamos os dois que vencem esse time. Não esqueçamos de todas as probabilidades desses jogos : [tex3]\dfrac{1}{2^4}[/tex3] .

Poe exemplo, sem perca da generalidade, digamos que escolhemos [tex3]A[/tex3] e determinamos que esse time vence [tex3]B,C[/tex3] . Logicamente que ele perde de [tex3]D,E[/tex3] .

Agora, observe isso : se eu fixo em seguida os [tex3]2[/tex3] times que vencem [tex3]A[/tex3] ([tex3]D,E[/tex3] ) posso determinar a situação do jogo entre [tex3]D[/tex3] e [tex3]E[/tex3] com a probabilidade [tex3]\dfrac{1}{2}[/tex3] . Por exemplo, "se sair" que [tex3]E[/tex3] vence [tex3]D[/tex3] [tex3]\rightarrow[/tex3]

[tex3]\rightarrow[/tex3] [tex3]D[/tex3] vence [tex3]A,C[/tex3] e então logicamente perde de [tex3]B,E[/tex3] ;

[tex3]\rightarrow[/tex3] Logo, [tex3]B[/tex3] vence [tex3]D,E[/tex3] e então portanto perde de [tex3]A,C[/tex3] ;

[tex3]\rightarrow \ C[/tex3] vence [tex3]B,E[/tex3] e perde então de [tex3]A,D[/tex3] ;

[tex3]\rightarrow \ E[/tex3] vence [tex3]A,D[/tex3] e perde de [tex3]B,C[/tex3] ;

Acabamos de montar uma tabela! :D Mas perceba que os jogos auto-determinados, ([tex3]B \ > \ D[/tex3] , [tex3]E \ > \ D[/tex3] , [tex3]C \ > \ B[/tex3] , [tex3]B \ > \ E[/tex3] ) não foram contados na probabilidade [tex3]\dots[/tex3] temos que considerá-los também.

Agora, se sair que [tex3]D[/tex3] vence [tex3]E[/tex3] , toda a tabela auto-determinada será totalmente diferente, ou seja, para o confronto entre os vencedores do primeiro fixado, eu tenho [tex3]2[/tex3] tabelas.

Voltando ao nosso raciocínio, veja que nós fixamos os [tex3]2[/tex3] vencedores do primeiro fixado, achando [tex3]2[/tex3] resultados possíveis e portanto duas tabelas possíveis para o jogo entre eles, multiplicando a probabilidade desse jogo, e consideramos os [tex3]4[/tex3] jogos auto-determinados, multiplicando as suas probabilidades.

Ou seja :

[tex3]p \ = \ \underbrace{1}_{Primeiro \ fixado} \ \cdot \underbrace{C_{(4,2)}}_{Vitórias \ do \ primeiro \ fixado} \ \cdot \underbrace{\dfrac{1}{2^4}}_{Tabela \ do \ primeiro \ fixado} \ \cdot \ \ \underbrace{2}_{Possíveis \ resultados \ do \ confronto \ entre \ os \ vencedores \ do \ primeiro \ fixado} \ \cdot \ \ \cdot \ \underbrace{\dfrac{1}{2}}_{Probabilidade \ referente} \ \cdot \ \underbrace{\dfrac{1}{2^4}}_{Probabilidades \ dos \ jogos \ auto-definidos} \ \rightarrow[/tex3]

[tex3]p \ = \ \dfrac{6}{2^8} \ \rightarrow[/tex3]

[tex3]\boxed{\boxed{p \ = \ \dfrac{3}{128}}}[/tex3]
Última edição: joaopcarv (Qui 11 Jan, 2018 18:21). Total de 1 vez.


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Re: (FUVEST 2018) Análise Combinatória

Mensagem não lida por joaopcarv »

Eu mesmo não estou conseguindo muito confiar nesse resultado meu... :oops::cry: tudo bem, qualquer coisa eu edito ou mesmo apago! Mas eu acabei considerando as fixações, etc :D


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petras
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Re: (FUVEST 2018) Análise Combinatória

Mensagem não lida por petras »

Resolução do Curso Objetivo:

a) Se um dos times obteve 4 vitórias, é porque ganhou dos outros 4. Cada um desses 4, portanto,teve pelo menos uma derrota e no máximo 3 vitórias.

b) A chance de cada time terminar em primeiro lugar com quatro vitórias é [tex3]\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{16}[/tex3]
Como existem cinco times, a probabilidade de um time qualquer terminar em primeiro lugar e comquatro vitórias é 5 . [tex3]\frac{1}{16}=\frac{5}{16}[/tex3]

c) Sejam os times T1, T2, T3, T4 e T5. As tabelas a seguir, onde “V” significa vitória e “D” significa derrota, mostram todas as possibilidades de se
obter duas vitórias e duas derrotas para cada time, e suas respectivas probabilidades.

[tex3]\begin{pmatrix}
& T1 & T2 & T3 & T4 & T5 & Probabilidade \\
T1 & - & V & V & D & D & \frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{16} \\
T2 & D & - & V & V & D & \frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{8} \\
T3 & D & D & - & V & V& 1 \\
T4 & V & V & D & - & V & 1 \\
T5 & V & V & D & D & - & 1 \\
\end{pmatrix}\rightarrow P = \frac{1}{16}.\frac{1}{8}=\frac{1}{128} [/tex3]

[tex3]\begin{pmatrix}\
& T1 & T2 & T3 & T4 & T5 & Probabilidade \\
T1 & - & V & V & D & D & \frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{16} \\
T2 & D & - & V & D & V & \frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{8} \\
T3 & D & D & - & V & V& 1 \\
T4 & V & V & D & - & D & 1 \\
T5 & V & D & D & V & - & 1 \\
\end{pmatrix}\rightarrow P = \frac{1}{16}.\frac{1}{8}=\frac{1}{128} [/tex3]

[tex3]\begin{pmatrix}\
& T1 & T2 & T3 & T4 & T5 & Probabilidade \\
T1 & - & V & V & D & D & \frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{16} \\
T2 & D & - & D & V & V & \frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{8} \\
T3 & D & V & - & V & D& \frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{4}\\
T4 & V & D & D & - & V & 1 \\
T5 & V & D & V & D & - & 1 \\
\end{pmatrix}\rightarrow P = \frac{1}{16}.\frac{1}{8}.\frac{1}{4}=\frac{1}{512} [/tex3]

[tex3]\begin{pmatrix}\
& T1 & T2 & T3 & T4 & T5 & Probabilidade \\
T1 & - & V & V & D & D & \frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{16} \\
T2 & D & - & D & V & V & \frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{8} \\
T3 & D & V & - & D & V& \frac{1}{2}.\frac{1}{2}=\frac{1}{4}\\
T4 & V & D & V & - & D & 1 \\
T5 & V & D & D & V & - & 1 \\
\end{pmatrix}\rightarrow P = \frac{1}{16}.\frac{1}{8}.\frac{1}{4}=\frac{1}{512} [/tex3]

Soma das Probabilidades = [tex3]\frac{1}{128}+\frac{1}{128}+\frac{1}{512}+\frac{1}{512}=\frac{10}{512}=\frac{5}{256}[/tex3]

Como a primeira linha de cada uma dessas tabelas pode permutar de [tex3]P_4^{2,2} = 6[/tex3] formas diferentes, a probabilidade pedida é:[tex3]\frac{5}{256}.6 =
\frac{15}{128}[/tex3]



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Re: (FUVEST 2018) Análise Combinatória

Mensagem não lida por lincoln1000 »

Análise combinatória sempre foi o meu calcanhar de aquiles, ainda mais uma questão dessa... consegui só a letra a) kkkkk
Muito obrigado drfritz, joaopcarv e petras! excelente explicações


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Re: (FUVEST 2018) Análise Combinatória

Mensagem não lida por joaopcarv »

lincoln1000, eu editei, segundo algumas elucidações do undefinied3!! Como eu havia dito, eu não sabia se considerava as fixações ou não... pelo visto, é mesmo, haha, elas não são consideradas. :D E que chegue dia 02 e você possa comemorar bastante com a sua vaga na USP de São Carlos :D
Última edição: joaopcarv (Qui 11 Jan, 2018 18:56). Total de 1 vez.


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Re: (FUVEST 2018) Análise Combinatória

Mensagem não lida por lincoln1000 »

Valeu joaopcarv !!! Estou muito ansioso e pouco confiante kkkk vamos ver no que da :mrgreen:


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Re: (FUVEST 2018) Análise Combinatória

Mensagem não lida por joaopcarv »

joaopcarv escreveu:
Qua 10 Jan, 2018 22:12
Eu mesmo não estou conseguindo muito confiar nesse resultado meu... :oops::cry: tudo bem, qualquer coisa eu edito ou mesmo apago! Mas eu acabei considerando as fixações, etc :D
Hahaha :D ainda bem que já ficou avisado... se eu não tivesse considerado as fixações, talvez pudesse chegar no resultado... ou não kkkk


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Re: (FUVEST 2018) Análise Combinatória

Mensagem não lida por joaopcarv »

lincoln1000 escreveu:
Qui 11 Jan, 2018 18:32
Valeu joaopcarv !!! Estou muito ansioso e pouco confiante kkkk vamos ver no que da :mrgreen:
É certo que agora é descansar, mas estou muito na torcida por ti :D lembro de quando você me falou que queria a USP, sobre computação, etc :mrgreen:

Agora para mim o desafio final começa agora, e é com a UNICAMP :D



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