Exercícios sobre fatorial

Resolva esta lista de exercícios sobre fatorial de um número natural e teste seus conhecimentos sobre esse assunto da análise combinatória. Publicado por: Raul Rodrigues de Oliveira
Questão 1

Uma fila é composta por 7 pessoas; de quantas maneiras diferentes essas pessoas podem se organizar nessa fila?

A) 5040

B) 2520

C) 1440

D) 720

E) 504

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Alternativa A.

Para saber a quantidade de filas possíveis, basta calcular o valor de 7!:

P7 = 7!

p7 = 7 6 5 4 3 2 1 = 5040

Questão 2

Ao realizar a simplificação da expressão 10!8!, o valor encontrado é:

A) 90

B) 720

C) 90!

D) 10

E) 360

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Alternativa A.

Para simplificar, temos que:

10  9  8!8!=109=90

Questão 3

Qual é o valor de 0!?

A) Indeterminado

B) 0

C) 1

D) 2

E) 10

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Alternativa C.

Por definição, 0! = 1.

Questão 4

Marque a alternativa que contém a forma correta de calcular n!.

A) n! = n + (n – 1) + (n – 2) + ... + 3 + 2 + 1.

B) n! = n (n – 1) (n – 2) ... 3 2 1.

C) n! = n – (n – 1) – (n – 2) – ... – 3 – 2 – 1.

D) n! = n + (n – 1) – (n – 2) + ... – 3 + 2 – 1.

E) n! = n (n – 1) (n – 2) ... 3 2 1 0.

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Alternativa B.

Por definição, o fatorial de n é o produto do número por todos os antecessores até 1, ou seja:

n! = n (n – 1) (n – 2) ... 3 2 1

Questão 5

Analise as afirmativas a seguir:

I. 2! + 3! = 5!

II. 4! – 3! = 2!

III. 5! : 4! = 5

Marque a alternativa correta:

A) Somente a afirmativa I é verdadeira.
B) Somente a afirmativa II é verdadeira.
C) Somente a afirmativa III é verdadeira.
D) Todas as afirmativas são verdadeiras.
E) Todas as afirmativas são falsas.

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Alternativa C.

I. 2! + 3! = 5! (incorreta)

2! = 2 × 1 = 2

3! = 3 × 2 × 1 = 6

5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120

Então, temos:

2! + 3! = 2 + 6 = 8

5! = 120

Portanto, 2! + 3! 5!; a afirmativa I é falsa.

II. 4! – 3! = 2! (incorreta)

4! = 4 × 3 × 2 × 1 = 24

3! = 3 × 2 × 1 = 6

2! = 2 × 1 = 2

Agora, vamos calcular:

4! – 3! = 24 – 6 = 18

2! = 2

Então, 4! – 3! 2!; a afirmativa II é falsa.

III. 5! : 4! = 5 (correta)

5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120

4! = 4 × 3 × 2 × 1 = 24

Agora, vamos dividir:

5! : 4! = 120 : 24 = 5

Portanto 5! : 4! = 5; a afirmativa III é verdadeira.

Questão 6

Qual é o valor de x na equação (3x - 2)! = 5040?

A) 4
B) 5
C) 3
D) 6
E) 7

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Alternativa C.

O número n, cujo n! = 5040, é n = 7, pois 7! = 5040; então temos que:

(3x - 2)! = 7!

3x - 2=7

3x = 7 + 2

3x = 9

x=93

x = 3

Questão 7

Uma escola possui 8 professores de matemática, que devem tirar um intervalo de 15 minutos antes do horário de almoço. O intervalo é organizado de modo que 7 professores fiquem disponíveis para atender aos alunos ao mesmo tempo, sendo que apenas um professor tira o intervalo de cada vez. O coordenador determina a ordem dos intervalos. Qual é o número de maneiras distintas que o coordenador pode definir a ordem dos intervalos?

A) 8!

B) 7!

C) 8! : 7!

D) 7! 2

E) 8! − 1

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Alternativa B.

Sabemos que se 8 professores estão disponíveis, mas um deles tira o intervalo de cada vez, então a quantidade de maneiras de organizar os intervalos é dada pela permutação dos 7 professores que estarão de serviço. Ou seja, o número de maneiras de organizar o intervalo é dado por 7!.

Questão 8

Calcule o valor da expressão 4! + 3!.

A) 30

B) 27

C) 12

D) 24

E) 36

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Alternativa A.

Para calcular o valor da expressão é necessário calcular cada um dos fatoriais:

4! = 4 3 2 1 = 24

3! = 3 2 1 = 6

Somando 4! + 3!:

24 + 6 = 30

Questão 9

(Enem) Um cliente de uma videolocadora tem o hábito de alugar dois filmes por vez. Quando os devolve sempre pega outros dois filmes e assim sucessivamente. Ele soube que a videolocadora recebeu alguns lançamentos, sendo 8 filmes de ação, 5 de comédia e 3 de drama e, por isso, estabeleceu uma estratégia para ver todos esses 16 lançamentos. Inicialmente alugará, em cada vez, um filme de ação e um de comédia. Quando se esgotarem as possibilidades de comédia, o cliente alugará um filme de ação e um de drama, até que todos os lançamentos sejam vistos e sem que nenhum filme seja repetido.

De quantas formas distintas a estratégia desse cliente poderá ser posta em prática?

A) 20 8! + (3!)2

B) 8! 5! 3!

C) 8!  5!  3!28

D) 8!  5!  3!22

E) 16!28

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Alternativa B.

Para esse cliente alugar os 16 filmes lançamentos, serão feitas 8 locações, já que ele aluga 2 por vez.

O número de maneiras que ele pode escolher o filme de ação é dado por 8!, já o filme de comédia é 5! e o filme de drama é 3!, então ele pode alugar o filme de:

8!5!3! maneiras

Questão 10

(Enem) Nos livros Harry Potter, um anagrama do nome do personagem “TOM MARVOLO RIDDLE" gerou a frase "I AM LORD VOLDEMORT”.

Suponha que Harry quisesse formar todos os anagramas da frase “I AM POTTER”, de tal forma que as vogais e consoantes aparecessem sempre intercaladas, e sem considerar o espaçamento entre as letras.

Nessas condições, o número de anagramas formados é dado por

A) 9!

B) 4! 5!

C) 2 × 4! 5!

D) 9!2!

E) 4!  5!2

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Alternativa E.

Podemos observar que existem 4 vogais, A, E, I, O. Além disso, há 5 consoantes, M, P, T, T, R.

Como são 4 vogais e sem repetição, o número de maneiras distintas que podemos ordenar as vogais é igual ao fatorial de 4, ou seja, 4!; já nas consoantes temos uma repetição 5!2.

Então o número de maneiras distintas é:

4!5!2=4! 5!2

Questão 11

(Enem) Uma família composta por sete pessoas adultas, após decidir o itinerário de sua viagem, consultou o site de uma empresa aérea e constatou que o voo para a data escolhida estava quase lotado. Na figura, disponibilizada pelo site, as poltronas ocupadas estão marcadas com X, e as únicas poltronas disponíveis são as mostradas em branco.

Ilustração mostrando as poltronas ocupadas e as poltronas desocupadas de um avião em um exercício do Enem sobre fatorial.

O número de formas distintas de se acomodar a família nesse voo é calculado por:

A) 9!2

B) 9!7! 2!

C) 7!

D) 5!2!4!

E) 5!4!4!3!

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Alternativa A.

Caso fossem 9 poltronas e 9 pessoas, o número de maneiras distintas que essas pessoas se sentariam poderia ser calculado por 9!; entretanto sabemos que há 2 vazias, então vamos dividir pela permutação entre elas, já que as duas poltronas ficarão vazias sem importar a ordem, ou seja:

N=9!2!

Questão 12

Em uma competição de matemática, 8 alunos participaram e foram classificados do 1º ao 8º lugar. De quantas maneiras diferentes é possível organizar esses 8 alunos na competição?

A) 8!

B) 7!

C) 82

D) 8 7 6 5 4 3

E) 8 7 6

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Alternativa A.

Para contar de quantas maneiras possíveis esses 8 alunos podem se classificar basta calcular a permutação de 8 elementos, ou seja:

P8 = 8!

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