Questão 156 do ENEM 2020Matemática

ENEM 2020MatemáticaDigital

Uma casa lotérica oferece cinco opções de jogos. Em cada opção, o apostador escolhe um grupo de K números distintos em um cartão que contém um total de N números disponíveis, gerando, dessa forma, um total de C combinações possíveis para se fazer a marcação do cartão. Ganha o prêmio o cartão que apresentar os K números sorteados. Os valores desses jogos variam de R\$ 1,00 a R\$ 2,00, conforme descrito no quadro.

Jogo Valor do jogo (R$) Números a serem escolhidos (K) Números disponíveis (N) Combinações possíveis (C)
I 1,50 6 45 8 145 060
II 1,00 6 50 15 890 700
III 2,00 5 60 5 461 512
IV 1,00 6 60 50 063 860
V 2,00 5 50 2 118 760

Um apostador dispõe de R\$ 2,00 para gastar em uma das cinco opções de jogos disponíveis.

Segundo o valor disponível para ser gasto, o jogo que oferece ao apostador maior probabilidade de ganhar prêmio é o
A
I
B
II
C
III
D
IV
V
Resposta correta
Gabarito oficial: alternativa E

Resolução comentada

Para resolvermos essa questão, precisamos calcular a probabilidade de vitória em cada um dos jogos, levando em consideração que o apostador tem R$ 2,00 para gastar. A probabilidade de ganhar com uma única aposta é dada por 1C\frac{1}{C}, onde CC é o número total de combinações possíveis daquele jogo.

Como o apostador tem R$ 2,00, ele pode comprar mais de uma aposta dependendo do valor do jogo. A probabilidade total de ganhar será o número de apostas que ele consegue comprar dividido pelo total de combinações CC.

Vamos analisar as opções para cada jogo:

Jogo I:

  • Valor da aposta: R$ 1,50
  • Com R$ 2,00, ele pode comprar apenas 11 aposta (pois duas custariam R$ 3,00).
  • Probabilidade de ganhar: 18.145.060\frac{1}{8.145.060}

Jogo II:

  • Valor da aposta: R$ 1,00
  • Com R$ 2,00, ele pode comprar 22 apostas.
  • Probabilidade de ganhar: 215.890.700\frac{2}{15.890.700} Simplificando a fração (dividindo o numerador e o denominador por 22), obtemos 17.945.350\frac{1}{7.945.350}

Jogo III:

  • Valor da aposta: R$ 2,00
  • Com R$ 2,00, ele pode comprar 11 aposta.
  • Probabilidade de ganhar: 15.461.512\frac{1}{5.461.512}

Jogo IV:

  • Valor da aposta: R$ 1,00
  • Com R$ 2,00, ele pode comprar 22 apostas.
  • Probabilidade de ganhar: 250.063.860\frac{2}{50.063.860} Simplificando a fração, obtemos 125.031.930\frac{1}{25.031.930}

Jogo V:

  • Valor da aposta: R$ 2,00
  • Com R$ 2,00, ele pode comprar 11 aposta.
  • Probabilidade de ganhar: 12.118.760\frac{1}{2.118.760}

Agora, precisamos comparar essas probabilidades para descobrir qual é a maior. Como todas as frações simplificadas têm o numerador igual a 11, a maior fração será aquela que possuir o menor denominador.

Comparando os denominadores encontrados:

  • Jogo I: 8.145.0608.145.060
  • Jogo II: 7.945.3507.945.350
  • Jogo III: 5.461.5125.461.512
  • Jogo IV: 25.031.93025.031.930
  • Jogo V: 2.118.7602.118.760

O menor denominador é o do Jogo V (2.118.7602.118.760). Portanto, a fração 12.118.760\frac{1}{2.118.760} representa o maior valor, o que significa que o Jogo V é o que oferece ao apostador a maior probabilidade de ganhar o prêmio.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2020 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.