[IME - 2012/2013 - 1a fase]
Um menino, na cidade do Rio de janeiro, lança uma moeda. Ele andará 1 m para leste se o resultado for cara ou 1 m para oeste se o resultado for coroa. A probabilidade deste menino estar a 5 m de distância de sua posição inicial, após 9 lançamentos da moeda, é
Gabarito:
Resolução:
Seja L o número de vezes que ele andou para o leste e seja O o número de vezes que andou para o oeste.
Para que o menino esteja 5 m de distância do ponto de partida, precisamos que L seja maior que O em 5 unidades ou que O seja maior que L em 5 unidades. Assim, temos:
L - O = 5 (I)
ou
O - L = 5 (II)
Além disso, sabemos que:
L + O = 9 (III) (pois a moeda foi lançada 9 vezes)
1º) Com a equação (I) e (III), temos que:
L = 7 e O = 2
2º) Com a equação (II) e (III), temos que:
L = 2 e O = 7
Para o 1º caso, o número N1 de possibilidades de se obter esse resultado é uma permutação das 9 jogadas com repetição de 7 e 2:
N1 = 9!/7!2! = 36
Para o 2º caso, o número N2 de possibilidades é igual ao do 1º caso, uma permutação de 9 com repetição de 7 e 2:
N2 = N1 = 36
Assim, o número de maneiras de se jogar 9 vezes a moeda e o menino parar à 5 m de distância do ponto de partida é:
N = N1 + N2 = 72
O número total de formas maneiras diferentes de o menino se deslocar é igual a 29, já que ele tem duas possibilidades a cada jogada e ele joga 9 vezes a moeda.
Assim, a probabilidade de o evento N ocorrer é:
P(N) = N/29 = 72/29 = 9/26