Questão 139 — ENEM 2021 (Matemática)

Uma pessoa produzirá uma fantasia utilizando como materiais: 2 tipos de tecidos diferentes e 5 tipos distintos de pedras ornamentais. Essa pessoa tem à sua disposição 6 tecidos diferentes e 15 pedras ornamentais diferentes.

A quantidade de fantasias com materiais diferentes que podem ser produzidas é representada pela expressão

Resolução

Esta questão avalia o conceito de combinação simples, utilizado quando queremos selecionar elementos de um conjunto sem importar a ordem da escolha.

A fórmula geral da combinação é:
\ C(n, k) = \dfrac{n!}{k!(n-k)!}

O problema exige duas escolhas independentes:

1. Escolha dos tecidos: selecionar 2 entre 6 disponíveis, sem importar a ordem:
C(6, 2) = \dfrac{6!}{2! \cdot 4!}

2. Escolha das pedras: selecionar 5 entre 15 disponíveis, sem importar a ordem:
C(15, 5) = \dfrac{15!}{5! \cdot 10!}

Como as duas escolhas devem ocorrer simultaneamente (são condições conjuntas), aplica-se o Princípio Fundamental da Contagem, multiplicando os resultados:

C(6,2) \cdot C(15,5) = \frac{6!}{4! \cdot 2!} \cdot \frac{15!}{10! \cdot 5!}

A alternativa que usa adição é incorreta porque a adição se aplicaria se a pessoa fosse escolher tecidos ou pedras (situação excludente), e não as duas coisas juntas. As alternativas que utilizam apenas \dfrac{n!}{k!} confundem combinação com arranjo simples, esquecendo de dividir pelo fatorial dos elementos não escolhidos. A alternativa que trata os 21 elementos como um único grupo ignora a restrição de que 2 devem ser tecidos e 5 devem ser pedras.

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