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Questão 18 – OBMEP 2025 – NÍVEL 3 – Matemática

OBMEP 2025 – Soma dos Números Ordeiros

Concurso: OBMEP   |   Ano: 2025   |   Assunto: Análise Combinatória / Propriedades de Algarismos

Enunciado:

Dizemos que um número é ordeiro quando tem exatamente três algarismos diferentes de zero que estão em ordem crescente ou decrescente de valor.
Por exemplo: 237 e 921 são ordeiros, mas 231 e 315 não são.

Qual é a soma de todos os números ordeiros?

Alternativas:

  • (A) 93250
  • (B) 93240
  • (C) 93260
  • (D) 93230
  • (E) 93270
Ver Solução

1. Entendendo o termo “ordeiro”:

O número deve ter 3 algarismos distintos e não conter 0. Os algarismos devem estar em ordem crescente (como 2,3,7 → 237) ou decrescente (como 9,2,1 → 921).

2. Quais são os algarismos possíveis? 1 a 9 (zero é excluído)

3. Quantos subconjuntos de 3 dígitos distintos de 1 a 9 existem?

\[ \binom{9}{3} = 84 \]

Para cada subconjunto de 3 dígitos distintos, podemos formar:

  • 1 número crescente (algarismos em ordem crescente)
  • 1 número decrescente (algarismos em ordem decrescente)

Total de números ordeiros: \[ 2 \cdot \binom{9}{3} = 2 \cdot 84 = 168 \]

4. Vamos somar todos esses 168 números:

Para cada subconjunto de 3 dígitos distintos \( \{a, b, c\} \), com \( a < b < c \), formamos: - número crescente: \(100a + 10b + c\) - número decrescente: \(100c + 10b + a\) Soma de ambos: \[ (100a + 10b + c) + (100c + 10b + a) = 101a + 20b + 101c \] Soma dos dois números formados por um subconjunto \( \{a, b, c\} \): \[ 101(a + c) + 20b \] Agora, somamos isso para todos os 84 subconjuntos ordenados. Mas como temos muitos cálculos, essa questão foi pensada para ser resolvida por código ou por **processo direto**.

5. Solução direta:

Gerando todos os subconjuntos ordenados com 3 algarismos de 1 a 9:
  • Combinações: \(\binom{9}{3} = 84\)
  • Para cada, formar os dois números (ex: 2,3,7 → 237 e 732)
  • Somar todos os 168 valores.
Esse processo já foi computado corretamente com base na soma total de: \[ \boxed{93240} \]

Gabarito: (B) 93240

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