(VUNESP 2025) - QUESTÃO

Ao jogarmos quatro vezes um dado tradicional, ou seja, com 6 faces enumeradas de 1 a 6, não viciado, a probabilidade de obtermos, exatamente, duas vezes a face com o número 5 voltada para cima é:
A) 1/12
B) 25/216
C) 1/6
D) 25/108
E) 1/3

Resolvendo a questão temos:

A situação descrita envolve um dado tradicional de 6 faces, e queremos saber a probabilidade de que, ao lançarmos esse dado 4 vezes, a face com o número 5 apareça exatamente 2 vezes.

Aqui, vamos utilizar o conceito de probabilidade binomial. A probabilidade de obtermos 5 em um único lançamento do dado é P(5)=16P(5) = \frac{1}{6}, e a probabilidade de não obtermos 5 em um lançamento é P(na˜o 5)=116=56P(\text{não 5}) = 1 - \frac{1}{6} = \frac{5}{6}.

Queremos que a face 5 apareça exatamente 2 vezes em 4 lançamentos, então estamos lidando com um problema de distribuição binomial, em que:

  • O número de tentativas n=4n = 4,

  • O número de sucessos desejados k=2k = 2,

  • A probabilidade de sucesso (obter um 5) p=16p = \frac{1}{6},

  • E a probabilidade de fracasso (não obter 5) 1p=561 - p = \frac{5}{6}.

A fórmula para a probabilidade binomial é:

P(X=k)=(nk)pk(1p)nkP(X = k) = \binom{n}{k} \cdot p^k \cdot (1 - p)^{n-k}

Substituindo os valores:

P(X=2)=(42)(16)2(56)2P(X = 2) = \binom{4}{2} \cdot \left(\frac{1}{6}\right)^2 \cdot \left(\frac{5}{6}\right)^2

Primeiro, calculemos o coeficiente binomial (42)\binom{4}{2}, que representa o número de maneiras de escolher 2 sucessos em 4 tentativas:

(42)=4!2!(42)!=4×32×1=6\binom{4}{2} = \frac{4!}{2!(4 - 2)!} = \frac{4 \times 3}{2 \times 1} = 6

Agora, substituindo na fórmula:

P(X=2)=6(16)2(56)2P(X = 2) = 6 \cdot \left(\frac{1}{6}\right)^2 \cdot \left(\frac{5}{6}\right)^2

Calculando os valores:

P(X=2)=61362536=6251296=1501296=25216P(X = 2) = 6 \cdot \frac{1}{36} \cdot \frac{25}{36} = 6 \cdot \frac{25}{1296} = \frac{150}{1296} = \frac{25}{216}

Portanto, a probabilidade de obtermos exatamente duas vezes a face 5 é 25216\frac{25}{216}.

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