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Um professor de educação física precisou escolher,
dentre seus alunos, uma equipe formada por dois
meninos e uma menina ou por duas meninas
e um menino. Ele observou que poderia fazer
essa escolha de 25 maneiras diferentes. Quantos
meninos e meninas são alunos desse professor?

Sagot :

Resposta:

letra C.

Explicação passo a passo:

O total de alunos sendo meninos e meninas é de 7

Combinação

É o estudo de um agrupamento que analisa a quantidade de formas possíveis que podemos combinar o conjunto com diversas condições pré definidas

Como resolvemos?

Primeiro: Entendendo o texto

  • Duas formas de formar grupos:
  • 2 meninos + 1 menina
  • 2 meninas + 1 menino
  • Total de 25 formas diferentes

Segundo: Escrevendo as combinações

  • Como não sabemos o seu número, chamaremos:
  • Meninos de "a"
  • Meninas de "b"

  • Assim para a primeira possibilidade: 2 meninos + 1 menina

a  (a - 1)  b

  • Note que, para o primeira posição, temos "a" alunos
  • Porém na segunda posição temos "a" menos o menino da primeira posição, assim: (a-1)
  • E na terceira posição temos "b"

Assim para a segunda possibilidade: 2 meninas + 1 menino

b  (b - 1)  a

  • Seguindo a mesma lógica da anterior
  • Primeira posição das meninas é dado por "b"
  • Segunda posição é dada por "b" menos a menina da primeira posição, logo (b-1)
  • E na última posição o menino "a"

Terceiro: Relacionando as possibilidade

  • Note que, temos a palavra "ou" entre as possibilidades
  • Isso significa que teremos que somar as duas possibilidades
  • Teremos:

a  (a - 1)  b  + b  (b - 1)  a = 25 combinações

Quarto: aplicando a fórmula de combinação

  • A fórmula de combinação é dada por:
  • [tex]C_{n,p} = \frac{n!}{p! .(n-p)!}[/tex]
  • Onde:  "n" será os meninos e meninas; e "p" será as suas repetições

Aplicando para as possibilidade:

  • 2 meninos teremos:

[tex]C_{a,2} = \frac{a!}{2! .(a-2)!} = \frac{a.(a-1).(a-2)!}{2! .(a-2)!} = \frac{a.(a-1)}{2! }[/tex]

  • 2 meninas teremos

[tex]C_{b,2} = \frac{b!}{2! .(b-2)!} = \frac{b.(b-1).(b-2)!}{2! .(b-2)!} = \frac{b.(b-1)}{2! }[/tex]

  • Assim, teremos [tex]\frac{a.(a-1)}{2! };\frac{b.(b-1)}{2! }[/tex]  possibilidades para os dois meninos e meninas para as duas primeiras posições

Quinto: Adicionando a terceira posição

  • 2 meninos + 1 menina: [tex]\frac{a.(a-1)}{2! }. (b)[/tex]
  • 2 meninas + 1 menino:[tex]\frac{b.(b-1)}{2! }.(a)[/tex]

  • Somando as duas teremos:

[tex]\frac{a.(a-1)}{2! }.(b) + \frac{b.(b-1)}{2! }.(a)= 25\\\\\frac{a^{2} -a}{2 }.(b) +\frac{bx^{2}-b}{2 }.(a)= 25\\\\\frac{b(a^{2} -a)}{2 }+\frac{a(bx^{2}-b)}{2 }= 25\\\\\frac{b(a^{2} -a)}{2 }+\frac{a(bx^{2}-b)}{2 } = 25 \\\\ba^{2} - ab + ab^{2} - ab = (25) . 2\\ba^{2} - 2ab + ab^{2} = 50[/tex]

  • Deixando em evidência o "b" teremos:

[tex]ba^{2} - 2ab + ab^{2} = 50\\b (a^{2} - 2a + ab})=50 \\ (a^{2} - 2a + ab})=\frac{50}{b}[/tex]

  • Assim, teremos que ter um número de "b" sendo múltiplo de 50

Sexto: Testando o valor 2

  • Note que, o valor 2 é múltiplo de 50

[tex](a^{2} - 2a + a2})=\frac{50}{2}\\(a^{2} })=25\\\\a=\sqrt{25} =5[/tex]

Logo usando o b=2, temos a =5

Sétimo: Testando as combinações

  • Iremos usar novamente a fórmula de combinação para as duas possibilidades
  • Das combinações teremos:

[tex]\frac{5.(5-1)}{2! }.(2) = \frac{5.4}{2 }.(2)= \frac{20}{2}=10.(2)= 20[/tex]

[tex]\frac{2.(2-1)}{2! }.(5) = \frac{2.(1)}{2}.(5) = \frac{2}{2 }.(5) =1.(5) = 5[/tex]

  • Assim, ficaremos com:  
  • 20 possibilidades para 2 meninos e 1 menina
  • 5 possibilidades para 2 meninas e 1 menino
  • No total temos as 25 possibilidades conforme o enunciado

Assim, o total de alunos é de 5 + 2 = 7 alunos

Veja essa e outras questões envolvendo combinação em: https://brainly.com.br/tarefa/45444991

#SPJ2