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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 16 (Nível 1) da OBMEP 2016

Nível 1 · Matemática: Princípio fundamental da contagem

Uma formiguinha caminha pelos lados dos quadrados da figura, sempre para baixo (\downarrow) ou para a direita (\rightarrow). Quantos são os caminhos diferentes que ela pode percorrer para ir do ponto P ao ponto Q?

Malha formada por quadrados adjacentes com o ponto P na extremidade superior esquerda e o ponto Q na extremidade inferior direita

  1. A
    18
  2. B
    20
  3. C
    22
  4. D
    24
  5. E
    36
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A ideia é contar os caminhos ponto a ponto: o número de caminhos até um vértice é a soma dos caminhos que chegam pelo vértice de cima e pelo da esquerda, pois a formiga só desce ou vai para a direita.

Ponha coordenadas (x,y) com P=(0,0) e Q=(4,4). Cada lado de quadrado pequeno mede 1, e o quadrado grande tem lado 2, com vértices só nos cantos e nos pontos médios dos lados, onde chegam os quadrados pequenos.

  1. Linha de cima: (1,0)=1 e (2,0)=1.
  2. (0,1)=1; (1,1)=1+1=2; (2,1)=1+2=3; (3,1)=3, pois ao longo do topo do quadrado grande só se chega pela esquerda.
  3. (0,2)=1; (1,2)=1+2=3; (3,2)=3 (vem só de cima, pela lateral direita do quadrado grande).
  4. (1,3)=3 e (2,3)=3, pela base do quadrado grande; (3,3)=3+3=6.
  5. (4,2)=3 e (4,3)=3+6=9.
  6. (2,4)=3 e (3,4)=3+6=9.
  7. (4,4)=9+9=18.

Portanto são 18 caminhos.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BErra a soma em algum vértice do quadrado grande, por exemplo contando um vértice interno que não existe.
  • CValor sem justificativa, vindo de somar caminhos de vértices inexistentes.
  • DValor sem justificativa, vindo de contagem a mais nos cantos do quadrado grande.
  • EMultiplica 6 por 6 (ou 9 por 4) em vez de somar os caminhos que chegam a cada vértice.

Assunto: Princípio fundamental da contagem.

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Ver como caiu na prova Questão 16 no caderno Nível 1 da OBMEP 2016

Fonte: OBMEP 2016 · Nível 1. Prova oficial ↗