Questão 154 — ENEM 2025 (Matemática)

Quatro candidatos se apresentaram para realizar a prova de um concurso. Antes de iniciar a prova, os celulares dos quatro candidatos foram recolhidos pelo aplicador, que os guardou, cada um, dentro de um envelope preto. Ao término da prova, o aplicador devolveu os quatro envelopes com os celulares aos quatro candidatos, de maneira aleatória, já que não havia feito a identificação dos envelopes.

A probabilidade de que todos os candidatos tenham recebido de volta os envelopes com os seus respectivos celulares é

Resolução

Esta questão avalia o conceito de probabilidade clássica combinado com análise combinatória (permutações).

A probabilidade de um evento é dada por P = \frac{\text{casos favoráveis}}{\text{casos possíveis}}.

Total de casos possíveis: O aplicador distribui 4 envelopes aleatoriamente entre 4 candidatos. O número de maneiras distintas de fazer isso é o número de permutações de 4 elementos:

4! = 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 24

Casos favoráveis: Existe apenas uma forma de todos os candidatos receberem exatamente o seu próprio envelope — a distribuição correta original. Portanto, há apenas 1 caso favorável.

Probabilidade:

P = \frac{1}{4!} = \frac{1}{24}

As demais alternativas surgem de erros comuns: usar 2^4 = 16 ou 4^4 = 256 confunde permutações com combinações com repetição ou arranjos independentes, e \frac{1}{2} ou \frac{1}{10} não correspondem a nenhum raciocínio combinatório válido para este problema.

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