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Solução da prova da 2ª Fase
OBMEP 2022 – Nível 3
· ·
=
1
+
9
8
2
1 +
10
8
+
10
8
2
+ +
10
8
2
= 9
(10
1
8
1
)
2
, >
n
C
C
...
n
a
n
n
n
n
Somando as equações correspondendo a c
n
, c
n-1
, ..., c
2
, obtemos um cancelamento telescópico e, assim,
Com essa fórmula, podemos obter o resultado dos três itens.
Terceira Solução
Dados dois símbolos, digamos 0 e 9, ao preenchermos uma sequência de k posições com eles, em metade delas
teremos um número ímpar de zeros. Isso se deve ao fato de que, para qualquer escolha dos primeiros k – 1 símbo-
los, em exatamente metade dos completamentos possíveis teremos um número ímpar de zeros e, na outra metade,
um número par na sequência inteira. Vamos usar esse fato a seguir.
Para contar o número de zerímpares de n algarismos, primeiro escolha o algarismo mais à esquerda de 9 formas
possíveis. Lembre-se que esse algarismo não pode ser zero. Agora, para contar os preenchimentos possíveis dos
n – 1 algarismos restantes, primeiro considere todos os preenchimentos possíveis deles (total 10
n – 1
) e retire aque-
les preenchimentos em que não são usados os algarismos 0 e 9 (total 8
n – 1
). Restam assim 10
n – 1
– 8
n – 1
preenchi-
mentos de n – 1 algarismos que contém pelo menos um algarismo 0 ou 9 e formamos assim uma primeira lista de
9 · (10
n – 1
– 8
n – 1
) números de n algarismos (perceba que todos os zerímpares de n algarismos estão entre eles).
Troque cada algarismo 0 ou 9 por um mesmo símbolo, digamos um # . Nessa segunda lista de números, queremos
preencher os símbolos de # com os símbolos de 0 ou 9 de modo a obter um número da primeira lista em que a
quantidade total de zeros seja ímpar. Pelo comentário inicial, para cada número da segunda lista o número de pre-
enchimentos em que isso acontece é metade do total de preenchimentos possíveis. Ou seja, metade dos números
da primeira lista são zerímpares e isso nos dá o total de 9 · zerímpares.
Outra solução para o item c)
Os zerímpares de 5 algarismos podem apresentar um algarismo 0 ou três algarismos 0. No caso de um algarismo
0, ele pode ocupar as unidades de milhar ou as centenas ou as dezenas ou as unidades. Em todos esses casos,
os outros algarismos podem ser escolhidos de 9 formas diferentes, portanto há 9 . 1 . 9 . 9 . 9 = 6561 . 4 = 26244.
E no caso de três algarismos 0, eles podem ocupar as unidades de milhar, centenas e dezenas; ou cente-
nas, dezenas e unidades; ou unidades de milhar, dezenas e unidades; ou unidades de milhar, centenas e uni-
dades. Em todos esses casos, os outros algarismos podem ser escolhidos de 9 formas diferentes, portanto há
9 . 1 . 1 . 1 . 9 = 81 . 4 = 324.
Portanto, existem 26244 + 324 = 26568 números zerímpares de 5 algarismos.
10 8
1
n
1
n
QUESTÃO 5
Solução:
a) São 4 bolas brancas dentre 20 escolhas possíveis. A probabilidade de que uma bola branca saia logo na primeira
retirada 4/20 ou 1/5.
b)
branca. Considerando apenas bolas brancas e pretas, temos um total de 10 bolas, das quais 4 são brancas e 6
pretas. A probabilidade de que a primeira delas a sair seja preta é 6/10 = 3/5.