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    Análise Combinatória

    Princípio fundamental da contagem, arranjos, combinações e permutações. Vamos aprender a contar sem contar um por um — usando princípio da contagem, permutações, arranjos e combinações.

    Princípio Fundamental da Contagem

    Se um evento pode ocorrer de m formas e, em seguida, outro pode ocorrer de n formas, o total de combinações é m · n. Vale para quantos eventos precisar.

    Ex.: 3 camisas × 2 calças × 4 tênis = 24 looks possíveis.

    Fatorial

    n! = n · (n−1) · (n−2) · … · 1. Por convenção, 0! = 1.

    5! = 5·4·3·2·1 = 120

    Permutações

    Simples: P(n) = n! — ordenar n elementos distintos.

    Com repetição: P = n! / (n₁! · n₂! · ...) — divide pelas repetições de cada elemento.

    Arranjos e Combinações

    ConceitoOrdem importa?Fórmula
    Arranjo A(n,p)Simn! / (n−p)!
    Combinação C(n,p)Nãon! / (p! · (n−p)!)

    Dica de ouro: pergunte "trocar a ordem muda o resultado?". Se sim, é arranjo. Se não (ex.: comissão, grupo de amigos), é combinação.

    Exercícios resolvidos

    Passo a passo detalhado.

    Exercício 1. Quantos números de 3 algarismos distintos podem ser formados com 1, 2, 3, 4 e 5?

    1. PFC: 5 opções para a 1ª casa, 4 para a 2ª, 3 para a 3ª.
    2. Total = 5 · 4 · 3 = 60.

    Resposta: 60 números

    Exercício 2. Quantos anagramas tem a palavra AMOR?

    1. 4 letras distintas → permutação simples.
    2. P(4) = 4! = 4 · 3 · 2 · 1 = 24.

    Resposta: 24 anagramas

    Exercício 3. Quantos anagramas tem a palavra ARARA?

    1. 5 letras com repetições: A aparece 3 vezes e R aparece 2 vezes.
    2. P = 5! / (3! · 2!) = 120 / (6 · 2) = 10.

    Resposta: 10 anagramas

    Exercício 4. Uma prova tem 10 questões. De quantas formas escolher 3 para responder?

    1. Ordem não importa → combinação.
    2. C(10, 3) = 10! / (3! · 7!) = (10 · 9 · 8)/(3 · 2 · 1) = 120.

    Resposta: 120 formas

    Exercício 5. Numa corrida com 8 atletas, quantos pódios (1º, 2º, 3º) diferentes?

    1. Ordem importa → arranjo.
    2. A(8, 3) = 8 · 7 · 6 = 336.

    Resposta: 336 pódios

    Exercício 6. Numa sala com 6 meninos e 4 meninas, quantas comissões de 3 pessoas com 2 meninos e 1 menina?

    1. Escolher 2 meninos: C(6,2) = 15.
    2. Escolher 1 menina: C(4,1) = 4.
    3. Total = 15 · 4 = 60.

    Resposta: 60 comissões

    Exercícios para praticar

    Tente antes de revelar.

    1. Quantos números de 2 algarismos podem ser formados com 1,2,3,4,5 (repetição permitida)?

    2. Quantos anagramas de LIVRO?

    3. Quantos anagramas de BANANA?

    4. C(7, 2) = ?

    5. A(6, 3) = ?

    6. De 10 alunos, escolher 4 para uma comissão.

    7. Quantas senhas de 4 dígitos distintos (0–9)?

    8. Quantas senhas de 4 dígitos com repetição (0–9)?

    9. Quantos anagramas de OVO começam por O?

    10. Numa pizzaria com 8 sabores, quantas pizzas de 2 sabores diferentes?

    Perguntas frequentes

    O que é o Princípio Fundamental da Contagem (PFC)?

    Se um evento pode ocorrer de m formas e outro de n formas, então os dois juntos ocorrem de m·n formas. É a base de toda a combinatória.

    Qual a diferença entre arranjo e combinação?

    No arranjo a ordem importa (ex.: pódio). Na combinação a ordem não importa (ex.: comissão).

    Qual a fórmula de permutação simples?

    P(n) = n! (n fatorial). É o número de formas de ordenar n elementos distintos.

    Como calcular anagramas com letras repetidas?

    P = n! / (n₁! · n₂! · ...), onde n₁, n₂ são as quantidades de cada letra repetida.

    Qual a fórmula de arranjo?

    A(n, p) = n! / (n − p)!. Escolhe e ordena p elementos entre n.

    Qual a fórmula de combinação?

    C(n, p) = n! / (p! · (n − p)!). Escolhe p entre n, sem importar a ordem.

    Quando usar arranjo x combinação?

    Pergunte: 'trocar a ordem gera resultado diferente?'. Sim → arranjo. Não → combinação.

    Análise combinatória cai no ENEM?

    Sim, e geralmente em problemas contextualizados. Praticar o PFC resolve boa parte das questões.

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    Exercícios ENEM resolvidos

    Exercício 1 (ENEM 2019): De quantas maneiras 5 alunos podem ser organizados em fila para uma foto?

    Passo a passo:

    Passo 1 — A ordem importa → Permutação simples de 5 elementos.

    Passo 2 — Fórmula: P(n) = n!

    P(5) = 5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120

    Passo 3 — Raciocínio por casas:

    1ª posição: 5 opções

    2ª posição: 4 opções

    3ª posição: 3 opções

    4ª posição: 2 opções

    5ª posição: 1 opção

    Total = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120 ✓

    Resposta: 120 maneiras diferentes.

    Exercício 2 (ENEM 2021): Uma comissão de 3 membros será escolhida entre 8 candidatos. Quantas comissões distintas podem ser formadas?

    Passo a passo:

    Passo 1 — A ordem NÃO importa → Combinação C(8,3).

    Passo 2 — Fórmula: C(n,k) = n! / [k!(n−k)!]

    C(8,3) = 8! / (3! · 5!)

    C(8,3) = (8 × 7 × 6) / (3 × 2 × 1)

    C(8,3) = 336 / 6 = 56

    Passo 3 — Por que não é permutação? A comissão {A,B,C} é a mesma que {B,C,A}.

    Resposta: 56 comissões distintas.

    Exercício 3 (ENEM 2023): Quantos anagramas existem para a palavra MATEMÁTICA? (considere as repetições das letras: M aparece 2×, A aparece 3×, T aparece 2×)

    Passo a passo:

    Passo 1 — MATEMÁTICA: M-A-T-E-M-Á-T-I-C-A → 10 letras.

    Passo 2 — Contar repetições:

    M: 2 vezes | A/Á: considerando A=Á, 3 vezes | T: 2 vezes

    E: 1 | I: 1 | C: 1

    Passo 3 — Permutação com repetição:

    P = 10! / (2! · 3! · 2!) = 3.628.800 / (2 · 6 · 2)

    P = 3.628.800 / 24 = 151.200

    Passo 4 — Sem repetições seria 10! = 3.628.800 anagramas.

    Resposta: 151.200 anagramas distintos.