Análise Combinatória - Exercícios sobre o Princípio Fundamental da Contagem Parte 1 - Aula 02

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https://www.youtube.com/watch?v=XZM5KGfyAwY

Résumé

TLDRNesta aula, o professor resolve exercícios de contagem combinatória, focando na formação de números pares de quatro algarismos distintos usando os dígitos de 0 a 7. Ele explica as restrições que devem ser consideradas, como o primeiro dígito não podendo ser zero e o último dígito tendo que ser par. O problema é dividido em casos para facilitar a contagem, resultando em um total de 750 números possíveis. Em seguida, o professor aborda um segundo problema sobre a pintura de cinco casas com quatro cores, onde casas consecutivas não podem ter a mesma cor, resultando em 324 possibilidades de pintura.

A retenir

  • 🔢 O primeiro dígito não pode ser zero.
  • 🔢 O último dígito deve ser par.
  • 🔢 Dividir o problema em casos facilita a contagem.
  • 🔢 O total de números pares formados é 750.
  • 🎨 Para pintar casas, não usar a mesma cor consecutivamente é essencial.
  • 🎨 Existem 324 maneiras de pintar as casas com as cores disponíveis.

Chronologie

  • 00:00:00 - 00:05:00

    Na primeira parte da aula, o professor aborda a resolução de um problema de contagem, onde se busca determinar quantos números pares de quatro algarismos distintos podem ser formados utilizando os dígitos de 0 a 7. O foco está na identificação das restrições para os dígitos, onde o primeiro dígito não pode ser zero e o último deve ser par. O professor explora as possibilidades para cada dígito, considerando diferentes casos e aplicando o princípio fundamental da contagem, resultando em um total de 750 números pares possíveis.

  • 00:05:00 - 00:11:14

    Na segunda parte, o professor apresenta um novo problema envolvendo a pintura de cinco casas com quatro cores, onde a restrição é que casas consecutivas não podem ter a mesma cor. Ele detalha o processo de escolha de cores para cada casa, considerando as restrições e utilizando o princípio fundamental da contagem para calcular as possibilidades. O resultado final é de 324 maneiras diferentes de pintar as casas, respeitando as condições estabelecidas.

Carte mentale

Vidéo Q&R

  • Quantos números pares de quatro algarismos distintos podem ser formados com os dígitos de 0 a 7?

    750 números pares.

  • Quais são as restrições para formar números de quatro algarismos?

    O primeiro dígito não pode ser zero e o último dígito deve ser par.

  • Como o problema foi dividido para facilitar a contagem?

    O problema foi dividido em dois casos: um onde o último dígito é zero e outro onde é par (2, 4 ou 6).

  • Qual é a quantidade de possibilidades para pintar cinco casas com quatro cores?

    324 possibilidades de pintura.

  • O que é o princípio fundamental da contagem?

    É uma regra que permite calcular o número total de resultados possíveis em um experimento combinatório.

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    nessa segunda aula vamos somente
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    resolver exercícios vamos treinar um Pou
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    do princípio fundamental da contagem
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    tudo bem Aqui o primeiro problema é ess
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    dispondo dos algarismos 0 1 2 3 4 5 6 e
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    7 quantos números pares de quatro
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    algarismos distintos podem ser
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    formos vamos lá então V dear os espaços
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    reservados
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    para esses algarismos são quatro
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    algarismos tudo bem
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    e eu quero encontrar a quantidade de
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    números pares de quatro algarismos
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    distintos dispondo apenas desses dígitos
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    aqui desses algarismos aqui tá vamos lá
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    eh qual é o primeiro passo Primeiro
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    passo é identificar os dígitos
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    complicados né os dígitos complicados
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    são esses dígitos aqui o primeiro dígito
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    e o último dígito tá esse aqui porque
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    não pode ser zero para que o número
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    tenha quatro algarismos e esse aqui
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    Obrigatoriamente deve ser par tá para
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    que o número seja par esse dígito deve
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    ser par tudo bem então eu tenho quantas
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    possibilidades para cá eu tenho zero 2 4
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    6 você pode se lembrar do vídeo anterior
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    onde nós resolvemos um problema parecido
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    só que era ímpar A diferença é que ele
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    tinha que ser ímpar tá então agora aqui
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    eu tenho quatro possibilidades tudo bem
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    eh nós comentamos também a respeito de
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    um mandamento da combinatória
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    dificuldades adiadas são dificuldades
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    dobradas então vou sair dessa
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    dificuldade para outra dificuldade que é
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    esse dígito aqui que também traz uma
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    restrição ele não pode ser zero então eu
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    vou fazer o seguinte aqui eu tenho
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    quantas possibilidades para preencher
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    esse dígito aqui vamos lá vamos pensar
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    eu já usei um dígito aqui tudo bem
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    Digamos que esse dígito tenha sido
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    dois eu tenho quantas possibilidades
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    para cá esse dígito na naturalmente não
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    pode ser zero tá então eu teria que
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    excluir o zero e excluir o do logo eu
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    teria das oito possibilidades apenas
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    seis
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    possibilidades Mas e se em vez do dois
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    eu tivesse usado o zero se no lugar do
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    dois eu usei o zero aqui eu teria que
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    excluir apenas o zero somente o zero
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    seria excluído então eu não teria seis
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    possibilidades eu teria sete
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    possibilidades e agora como é que eu
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    faço para responder a essa pergunta
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    quantas possibilidades eu tenho para
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    preencher essa casa aqui não sei
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    responder isso eu estou diante de um
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    impasse e quando a gente fica diante de
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    um impasse em análise
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    combinatória é sempre muito bom é sempre
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    bom a gente abrir o problema em casos né
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    então a gente vai fazer isso eu vou
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    abrir em dois casos
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    tá o primeiro caso eu vou
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    considerar como se esse dígito aqui
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    fosse zero
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    se esse dígito aqui for o
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    zero se esse dígito for o zero eu tenho
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    apenas uma possibilidade para preencher
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    essa casa aqui tá legal e agora tenho
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    quantas possibilidades para cá eu só
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    tenho que excluir o zero tá que foi o
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    dígito usado aqui e é o dígito
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    naturalmente proibido nessa casa então
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    sete possibilidades e para cá eu tenho
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    quantas possibilidades tenho que excluir
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    das oito eu tenho que excluir duas o
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    zero e o dígito que já foi usado aqui
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    então das oito excluindo duas seis
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    possibilidades legal e agora eu tenho
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    quantas possibilidades para cá cinco das
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    oito eu tenho que excluir essas três
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    multiplicando tem o princípio
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    fundamental da contagem isso vai me
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    dar
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    210 vamos ver agora o outro caso o caso
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    em que o último dígito não vai ser zero
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    vai ser 2 4 ou 6 vamos ver agora o outro
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    caso em que o último dígito não é
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    zero bom o último dígito pode ser o quê
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    2 4 ou se ou seja eu tenho apenas três
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    possibilidades para ele voltando aqui
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    pro outro dígito complicado eu tenho
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    quantas possibilidades para ele eu tenho
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    tenho todas as possibilidades exceto o
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    zero que naturalmente é proibido e
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    exceto o dígito que foi usado aqui que
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    certamente não foi zero tá foi o dois ou
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    quatro ou seis então eu tenho apenas
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    duas exclusões nas oito possibilidades
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    então tenho seis possibilidades Tá e
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    agora para esse dígito aqui eu tenho que
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    excluir apenas os dois dígitos usados
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    anteriormente ou seja dos oito excluo
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    dois seis
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    possibilidades para esse aqui eu tenho
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    apenas cinco por quê dos oito eu excluo
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    as três possibilidades anteriores
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    logo eu vou ter 36 x 15 que vai me dar
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    540 540
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    possibilidades
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    Tá bom agora nesse caso aqui a gente vai
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    lidar com uma situação um pouco
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    diferente tudo bem O que que eu vou
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    fazer com essas quantidades parciais com
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    esses valores aqui repare
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    que ou eu tenho isso ou eu tenho isso
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    aqui tá toda vez que eu tiver diante do
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    conectivo ou eu vou somar essas
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    possibilidades parciais tudo bem A
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    adição está ligada ao conectivo ou isso
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    vai me dar um total
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    de um total de
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    750 que é a resposta do nosso
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    problema tudo bem uma outra maneira de
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    resolver esse mesmo problema aqui é a
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    seguinte eu posso pensar
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    assim eu vou ignorar uma das restrições
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    Vou fazer de conta que para esse
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    primeiro dígito aqui ele possa ser zero
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    Vamos admitir que o zero possa aparecer
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    aqui tudo bem vou ignorar uma das
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    restrições depois a gente vai voltar a
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    pensar nela vamos lá então nesse caso eu
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    teria quantas possibilidades para cá 0 2
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    4 6 Lembrando que o número tem que ser
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    par E para isso o último dígito tem que
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    ser par Eu tenho quatro
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    possibilidades legal bom nesse caso não
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    há mais restrição nenhuma né já que eu
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    abri a possibilidade do zero aparecer
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    aqui mas vamos continuar aqui passando
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    para cá tá não vai fazer diferença eu
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    tenho quantas possibilidades para cá Ora
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    eu só tenho que excluir o que foi usado
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    aqui qualquer um que seja aqui qualquer
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    um que tenha sido usado aqui vai ser
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    excluído somente ele o zero pode entrar
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    aqui então Tenho das oito sete
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    possibilidades
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    das oito agora ten que excluir esses
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    dois dígitos usados então Tenho apenas
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    seis possibilidades aqui e aqui cinco
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    isso vai me dar um total
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    de
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    420 42 x 20 vai dar 800 e 40 tudo bem
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    agora nós vamos fazer o seguinte vamos
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    descontar os que foram contados
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    indevidamente tá os números que foram
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    contados indevidamente foram
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    todos em que esse primeiro algarismo é
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    zero Então vamos descobrir quantos são
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    zero aqui e agora eu tenho apenas três
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    possibilidades para esse último dígito
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    Tá três possibilidades para ele para cá
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    eu tenho apenas uma possibilidade tudo
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    bem Já usei dois dígitos dos oitos dos
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    oito dígitos vou ficar com apenas seis
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    possibilidades para esse aqui tá legal
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    já usei três dígitos vou ficar com cinco
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    possibilidades pelo PFC eu tenho aqui
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    90 números a mais 90 números contados
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    indevidamente excessivamente tá então
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    para eu encontrar a resposta Basta fazer
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    840 - 90 que vai dar
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    750 tudo bem
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    750 temos aqui nosso segundo problema a
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    questão da
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    UFRJ um Construtor dispõe de quatro
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    cores verde amarelo cinza e bege para
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    pintar cinco casas dispostas lado a lado
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    ele deseja que cada casa seja pintada
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    com apenas uma cor e que duas casas
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    consecutivas não possuam a mesma cor por
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    exemplo duas possibilidades diferentes
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    de pintura estão indicadas
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    aqui primeira verde amarela bege Verde
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    cinza segunda verde cinza Verde bege
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    cinza vocês podem reparar que não há
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    duas casas consecutivas com a mesma cor
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    tudo bem essa é a única restrição que a
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    gente deve e obedecer legal então vamos
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    lá então nós
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    temos cinco espaços aqui um espaço para
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    cada casa tá e eu vou colorir essas
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    casas uma uma atitude muito saudável
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    para se resolver questões de cominatória
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    é se colocar no lugar de quem tá
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    executando ação a gente vai se imaginar
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    diante das cinco casas e dispondo das
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    cinco cores eu vou fazer agora o que eu
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    vou fazer agora é pintar essas casas
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    vamos lá eu tenho quantas possibilidades
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    para pintar essa casa aqui eu disponho
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    das quatro cores verde amarelo cinza e
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    bege Eu tenho quatro possibilidades Ok
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    eu tenho quantas possibilidades de
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    pintura para essa casa aqui a única
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    restrição é não usar a mesma cor usado
  • 00:09:59
    anteriormente vamos imaginar que eu
  • 00:10:01
    tenho usado aqui Verde vamos supor que
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    eu tenha usado Verde aqui
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    ó verde eu não posso usar a cor verde
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    somente Então eu tenho três
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    possibilidades vamos imaginar que eu
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    tenha usado o
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    amarelo tá usei a cor amarela eu tenho
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    quantas possibilidades agora para essa
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    casa aqui eu só não posso usar a amarela
  • 00:10:27
    eu posso voltar a usar a verde veja veja
  • 00:10:29
    bem Aqui nós temos exemplo de que
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    aconteceu isso ó verde cinza e logo em
  • 00:10:33
    seguida verde de novo tá então eu posso
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    usar qualquer uma delas exeto Amarelo
  • 00:10:37
    tenho três
  • 00:10:39
    possibilidades para cá mesma coisa três
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    possibilidades e para cá também três
  • 00:10:43
    possibilidades Eu só não posso usar aqui
  • 00:10:45
    a que foi usada aqui e aqui eu só não
  • 00:10:47
    posso usar a que foi usada aqui tudo bem
  • 00:10:50
    então o PFC vai me
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    dar 4 x 3 à qu
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    300 24 tudo bem
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    324 possibilidades Essa é a minha
  • 00:11:10
    resposta ok
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