ENEM 2023 · questão 138

Questão 138 ENEM 2023: Probabilidade

Matemática › ProbabilidadeVestibulares

Visando atrair mais clientes, o gerente de uma loja anunciou uma promoção em que cada cliente que realizar uma compra pode ganhar um voucher para ser usado em sua próxima compra. Para ganhar seu voucher, o cliente precisa retirar, ao acaso, uma bolinha de dentro de cada uma das duas urnas A e B disponibilizadas pelo gerente, nas quais há apenas bolinhas pretas e brancas. Atualmente, a probabilidade de se escolher, ao acaso, uma bolinha preta na urna A é igual a 20% e a probabilidade de se escolher uma bolinha preta na urna B é 25%. Ganha o voucher o cliente que retirar duas bolinhas pretas, uma de cada urna.

Com o passar dos dias, o gerente percebeu que, para a promoção ser viável aos negócios, era preciso alterar a probabilidade de acerto do cliente sem alterar a regra da promoção. Para isso, resolveu alterar a quantidade de bolinhas brancas na urna B de forma que a probabilidade de um cliente ganhar o voucher passasse a ser menor ou igual a 1%. Sabe-se que a urna B tem 4 bolinhas pretas e que, em ambas as urnas, todas as bolinhas têm a mesma probabilidade de serem retiradas.

Qual é o número mínimo de bolinhas brancas que o gerente deve adicionar à urna B?

  1. A
    20
  2. B
    60
  3. C
    64
  4. D
    68
  5. E
    80
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Gabarito: Alternativa C: 64.

Resolução comentada

Ideia-chave: os sorteios nas duas urnas são independentes, então as probabilidades se multiplicam; a nova probabilidade na urna B tem de ser pequena o bastante para o produto não passar de \(1\%\).

  1. Situação atual da urna B: há 4 pretas e \(P(\text{preta}) = 25\%\), logo a urna tem 16 bolinhas: 4 pretas e 12 brancas.
  2. Depois de acrescentar \(x\) bolinhas brancas, a probabilidade de ganhar o voucher passa a ser: \[P = 0{,}2 \cdot \frac{4}{16 + x} \leq 0{,}01.\]
  3. Resolvendo: \[\frac{4}{16 + x} \leq 0{,}05 \Rightarrow 16 + x \geq 80 \Rightarrow x \geq 64.\]
  4. Conferência: com \(x = 64\), a urna B tem 80 bolinhas, e \(0{,}2 \cdot \frac{4}{80} = 0{,}2 \cdot 0{,}05 = 0{,}01 = 1\%\).

Por que não as outras: 80 é o total final de bolinhas da urna B, e não o número a adicionar; 60 e 68 vêm de erros na contagem das bolinhas iniciais.

Resposta: alternativa C.

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