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Mapa de questões · 2º dia
MatemáticaMatemáticaDifícil

Questão 154ENEM 2018Caderno azul · 2º Dia

Um designer de jogos planeja um jogo que faz uso de um tabuleiro de dimensão n × n, com n ≥ 2, no qual
cada jogador, na sua vez, coloca uma peça sobre uma das casas vazias do tabuleiro. Quando uma peça é
posicionada, a região formada pelas casas que estão na mesma linha ou coluna dessa peça é chamada de zona
de combate dessa peça. Na figura está ilustrada a zona de combate de uma peça colocada em uma das casas de
um tabuleiro de dimensão 8 × 8

O tabuleiro deve ser dimensionado de forma que a probabilidade de se posicionar a segunda peça
aleatoriamente, seguindo a regra do jogo, e esta ficar sobre a zona de combate da primeira, seja inferior a 1
5 .

A dimensão mínima que o designer deve adotar para esse tabuleiro é

Alternativas

Resolução

Ficha da Questão

  • Matérias Necessárias: Matemática → probabilidade
  • Nível: Difícil — desigualdade com n
  • Tema/Habilidade: Probabilidade em tabuleiros
  • Gabarito: D

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

  • Comando reformulado: "Qual n mínimo para P(2ª peça na zona de combate) < 1/5?"
  • Palavras-chave decisivas: zona de combate = casas da mesma linha ou coluna (excluindo a peça já posta)
  • Armadilha típica: contar casas com excesso.
  • O que a resposta precisa demonstrar: P = (2n − 2)/(n² − 1) < 1/5.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

  • Zona de combate (sem a própria casa): (n−1) na linha + (n−1) na coluna = 2(n−1) = 2n−2.
  • Casas vazias após 1ª peça: n² − 1.
  • P: (2n−2)/(n²−1) = 2/(n+1).
  • Condição: 2/(n+1) < 1/5 → n+1 > 10 → n > 9 → n mínimo = 10.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

  • Evidência: (2n−2)/(n²−1) = 2(n−1)/[(n−1)(n+1)] = 2/(n+1).
  • Condição: n+1 > 10 → n ≥ 10.

Passo 4 — Resolução Completa

Subpasso 4.1 — Simplificar

P = 2/(n+1).

Subpasso 4.2 — Resolver

2/(n+1) < 1/5 → n+1 > 10 → n ≥ 10.

Subpasso 4.3 — Alternativa D.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) 4×4: P=2/5.

B) 6×6: P=2/7.

C) 9×9: P=2/10=1/5. ❌ (não estritamente menor)

D) 10×10: P=2/11 < 1/5.Correta.

E) 11×11. ❌ Maior que necessário.

Gabarito: D

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

  • Reafirmação do gabarito: n mínimo = 10.
  • Padrão de cobrança: probabilidade com parâmetros é tema clássico.
  • Generalização: simplifique frações antes de resolver desigualdades.
  • Dica de eliminação rápida: descarte n tal que n+1 ≤ 10.