Em uma fila de poltronas de um cinema há 6 poltronas vazias ...
Os irmãos André e Bruno e as amigas Maria, Nina e Paula vão ocupar 5 desses 6 lugares. Entretanto, as amigas querem se sentar juntas, ou seja, uma ao lado da outra.
O número de maneiras diferentes em que as 5 pessoas podem se sentar é igual a
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Raciocínio: trate as três amigas como um bloco de 3 lugares consecutivos.
O bloco pode começar nas posições 1, 2, 3 ou 4 4 posições.
Dentro do bloco, as amigas podem se permutar de 3! = 6 jeitos.
Sobram 3 lugares para André, Bruno e o assento vazio, que podem se arranjar de 3! = 6 jeitos.
Total: 4×6×6=144
Bloco das 3 amigas (1 elemento) + André + Bruno + cadeira vazia = 4 elementos
Dentro do bloco das amigas = 3!
4!×3! = 24×6 = 144
Primeiro, vamos identificar as informações e as restrições do problema:
- Pessoas: 5 no total (André, Bruno, Maria, Nina, Paula).
- Lugares: 6 poltronas vazias.
- Restrição Principal: As 3 amigas (Maria, Nina e Paula) querem sentar juntas.
Essa restrição ("sentar juntas") é a chave do problema. Em análise combinatória, quando um grupo de elementos deve permanecer junto, nós os tratamos como se fossem um único bloco.
- A ordem importa? Sim. Se André senta na ponta e Bruno ao lado, é diferente de Bruno sentar na ponta e André ao lado. Portanto, usaremos Permutação.
Vamos dividir a resolução em duas partes, como manda o método para esse tipo de problema.
Parte 1: Permutação dos Blocos (considerando as amigas como um bloco só)
- Vamos "amarrar" as 3 amigas (Maria, Nina, Paula) em um único bloco. Vamos chamar esse bloco de [AMIGAS].
- Agora, em vez de 5 pessoas, nós temos 3 "elementos" para organizar nos 6 lugares:
- André
- Bruno
- O bloco [AMIGAS]
- Além desses 3 elementos, temos também a poltrona vazia, que também funciona como um elemento na permutação dos espaços.
- Então, o nosso problema se resume a organizar 4 elementos (André, Bruno, [AMIGAS], Vazia) em 4 "super posições".
- A permutação de 4 elementos é P(4) = 4! (4 fatorial).
- Cálculo: 4! = 4 × 3 × 2 × 1 = 24 maneiras.
Isso nos dá o número de maneiras de organizar os irmãos e o "bloco" das amigas.
Parte 2: Permutação DENTRO do Bloco
- Agora, olhamos para dentro do bloco [AMIGAS]. As três amigas (Maria, Nina e Paula) podem trocar de lugar entre si.
- Como a ordem entre elas importa, temos que calcular a permutação das 3 amigas.
- A permutação de 3 elementos é P(3) = 3! (3 fatorial).
- Cálculo: 3! = 3 × 2 × 1 = 6 maneiras.
Parte 3: Juntar Tudo (Princípio Multiplicativo)
Para encontrar o resultado final, nós multiplicamos as possibilidades da Parte 1 (permutação dos blocos) pelas possibilidades da Parte 2 (permutação dentro do bloco).
- Total de Maneiras = (Maneiras de organizar os blocos) × (Maneiras de organizar as amigas entre si)
- Total de Maneiras = 24 × 6
- Total de Maneiras = 144
O número de maneiras diferentes em que as 5 pessoas podem se sentar, com as 3 amigas sempre juntas, é 144.
Resposta Correta: C) 144.
Permutação 4! 4*3*2*1=24
Permutação 3! 3*2*1=6
Agora, multiplicação desses elementos 6×24=144
A gente tem 4 coisas para organizar em fila:
Bloco das amigas (MNP)
André (A)
Bruno (B)
Cadeira vazia (Ø)
Imagina que são 4 fichas diferentes.
Quantas formas dá pra colocar essas 4 fichas em ordem numa fila de 4 lugares?
Primeiro lugar: pode escolher qualquer uma das 4.
Segundo lugar: sobra 3.
Terceiro lugar: sobra 2.
Último lugar: sobra 1.
Ou seja:
4 × 3 × 2 × 1 = **24**
Esse é o número de jeitos de organizar os 4 elementos.
Depois, dentro do bloco das amigas, elas podem trocar de lugar entre si de 6 formas.
Então o total é:
24 × 6 = **144**
\] ✅
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