Em uma competição de vôlei, estão inscritos 5 times. Pelo regulamento, todos os times devem se enfrentar apenas uma vez e, ao final da competição, eles serão classificados pelo número de vitórias. Dois ou mais times com o mesmo número de vitórias terão a mesma classificação. Em cada jogo, os times têm probabilidade começar estilo tamanho matemático 14px 1 meio fim do estilo de vencer. 

a) Explique por que 2 times não podem empatar na classificação com 4 vitórias cada um.

b) Qual é a probabilidade de que o primeiro classificado termine a competição com 4 vitórias?

c) Qual é a probabilidade de que os 5 times terminem empatados na classificação? 

a) Como cada time joga 4 partidas. Se um deles tiver 4 vitórias, significa que derrotou todos os demais, logo, nenhum outro time poderá ter 4 vitórias, pois teria sofrido pelo menos uma derrota.

b) A probabilidade de um dos 5 times vencer as 4 partidas é «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mfrac»«mn»1«/mn»«mn»2«/mn»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mstyle displaystyle=¨true¨»«mn»1«/mn»«/mstyle»«mstyle displaystyle=¨true¨»«mn»2«/mn»«/mstyle»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mstyle displaystyle=¨true¨»«mn»1«/mn»«/mstyle»«mstyle displaystyle=¨true¨»«mn»2«/mn»«/mstyle»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mstyle displaystyle=¨true¨»«mn»1«/mn»«/mstyle»«mstyle displaystyle=¨true¨»«mn»2«/mn»«/mstyle»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mn»16«/mn»«/mfrac»«/mstyle»«/math»
Como não é possível que dois times vençam as quatro partidas (item a), tem-se que a probabilidade pedida é «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mn»5«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mn»16«/mn»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mn»5«/mn»«mn»16«/mn»«/mfrac»«/mrow»«/mstyle»«/math».

c) 

Como cada time joga exatamente 4 vezes, a única maneira de haver empate na pontuação entre todos os times é quando cada um deles ganha 2 jogos e perde 2 jogos.

Sejam A, B, C, D e E os 5 times.

Vamos fixar uma configuração para o time A (vitória sobre os times B e C e derrota para os times D e E) e ver as possibilidades para os demais times.

Nas tabelas a seguir V e D significam, respectivamente, vitória e derrota do time da linha sobre o time da coluna da posição na qual a letra (V ou D) se encontra.

1º Caso

Time B ganha dos times C e D, e perde do time E

Neste caso, há apenas uma maneira de se completar a tabela.

2º Caso

Time B ganha dos times C e E, e perde do time D

Neste caso, também há apenas uma maneira de se completar a tabela.

3º Caso

Time B ganha dos times D e E, e perde do time C

Neste caso, há duas maneiras de se completar a tabela.

Assim, para cada configuração do time A, há exatamente 4 maneiras de se completar a tabela.

Como há «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mfrac»«mrow»«mn»4«/mn»«mo»!«/mo»«/mrow»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»!«/mo»«mn»2«/mn»«mo»!«/mo»«/mrow»«/mfrac»«/math» maneiras de se configurar as duas vitórias e duas derrotas do time A, então há «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mn»6«/mn»«mo»§#xB7;«/mo»«mn»4«/mn»«mo»=«/mo»«mn»24«/mn»«/math» maneiras de todos os times terminarem empatados.

Como há «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msup»«mn»2«/mn»«mn»10«/mn»«/msup»«mo»=«/mo»«mn»1024«/mn»«/math» maneiras de se determinar todos os possíveis resultados de todos os jogos desses cinco times entre si, logo a probabilidade pedida é:

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi mathvariant=¨normal¨»p«/mi»«mo»=«/mo»«mfrac»«mn»24«/mn»«mn»1024«/mn»«/mfrac»«mo»=«/mo»«mfrac»«mn»3«/mn»«mn»128«/mn»«/mfrac»«/math»