Matemática ENEM 2010 difícil

Questão 173 do ENEM 2010 comentada

Veja como contar trajetos diferentes quando a ida e a volta têm o mesmo custo.

Numeração do caderno azul · Matemática

Questão 173ENEM 2010

João mora na cidade A e precisa visitar cinco clientes, localizados em cidades diferentes da sua. Cada trajeto possível pode ser representado por uma sequência de 7 letras. Por exemplo, o trajeto ABCDEFA, informa que ele sairá da cidade A, visitando as cidades B, C, D, E e F nesta ordem, voltando para a cidade A. Além disso, o número indicado entre as letras informa o custo do deslocamento entre as cidades. A figura mostra o custo de deslocamento entre cada uma das cidades.

figura da questão

Como João quer economizar, ele precisa determinar qual o trajeto de menor custo para visitar os cinco clientes. somente parte das sequências, pois os trajetos ABCDEFA e AFEDCBA têm o mesmo custo. Ele gasta 1min30s para examinar uma sequência e descartar sua simétrica, conforme apresentado.

O tempo mínimo necessário para João verificar todas as sequências possíveis no problema é de

  1. A
    60 min.
  2. B
    90 min.
  3. C
    120 min.
  4. D
    180 min.
  5. E
    360 min.

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Ver a resposta e a resolução

Resposta: Bgabarito oficial do INEP

O que a questão cobra

A questão cobra o princípio multiplicativo e a contagem de permutações. Também exige reconhecer que um trajeto e seu inverso têm o mesmo custo.

Resolução

João parte da cidade A, visita os cinco clientes em alguma ordem e volta para A. Como os clientes estão em cidades diferentes, há 5! ordens possíveis para visitá-los.

somente parte das sequências, pois os trajetos ABCDEFA e AFEDCBA têm o mesmo custo.

A figura representa os custos dos deslocamentos entre as cidades. Para esta pergunta, não é necessário somar esses custos: o que importa é que percorrer as mesmas ligações na ordem inversa mantém o custo total. Assim, cada trajeto e seu inverso formam um par, e basta examinar um deles.

5! = 120 sequências

120 ÷ 2 = 60 sequências a verificar

Cada verificação leva 1 min 30 s, ou 1,5 minuto.

60 × 1,5 = 90 minutos

Portanto, o tempo mínimo para verificar todas as possibilidades relevantes é de 90 minutos.

Alternativa por alternativa

  • A

    60 minutos permitem verificar 40 sequências, pois cada uma leva 1,5 minuto. Isso não cobre as 60 sequências necessárias.

  • B

    Correta. É a correta: há 60 sequências distintas após agrupar cada trajeto com seu inverso, e verificá-las leva 90 minutos.

  • C

    120 minutos permitem verificar 80 sequências. Como são necessárias 60 verificações de 1,5 minuto cada, esse tempo não é o mínimo.

  • D

    180 minutos permitem verificar 120 sequências. Porém, os trajetos em sentidos inversos têm o mesmo custo, então basta verificar 60.

  • E

    360 minutos permitem verificar 240 sequências. Esse número excede as 60 verificações necessárias, mesmo sem considerar as simetrias.

Para lembrarSe cada trajeto tem um inverso com o mesmo custo, conte os trajetos distintos dividindo o total por 2.

Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.

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