O examinador considerou não somente a posição das cores mas também das pessoas - algo questionável.
Considerando a posição das cores, teremos somente 4! pois não há liberdade nas próximas sequências de 4 cores.
E, considerando a posição das pessoas, teremos 5 opções na primeira sequência para cada cor, 4 opções na segunda sequência para cada cor... Assim, teremos (5!)^4
Resposta: 4!(5!)^4
5 pessoas com bandeiras azul, 5 com amarela, 5 com branca, 5 com verde
temos que formar uma fila com 20 pessoas diferentes p= pessoa
para ser a pessoa 1 não importa a cor nem a pessoa!
Como não pode repetir a cor em cada grupo de 4 sempre subtrai 1 das cores e uma das pessoas dentrodas cores
p- 4 opções de cores * 5 opções de pessoas dentro dessa cor
p- 3* 5
p-2*5
p-1*5
p-4*4
p-3*4
p-2*4
p-1*4
p-4*3
p-3*3
p-2*3
p-1*3
p-4*2
p-3*2
p-2*2
p-1*2
p-4*1
p-3*1
p-2*1
p-1*1
p= 5!* 4!
Considerando a posição das bandeiras e das pessoas:
As primeiros 4 pessoas devem ser escolhidas ao acaso, assim como as cores das bandeiras:
A primeira da fila pode ser qualquer umas das 20 pessoas e ter qualquer cor da bandeira.
A segunda deve ter a cor da bandeira diferente da primeira pessoa escolhida, então podemos escolher entre 15 pessoas.
A terceira pode ser qualquer uma que tenha a cor da bandeira diferente da primeira e segunda pessoa, então poderemos escolher entre 10 pessoas.
A quarta pessoa deve ser umas das 5 pessoas da cor restante.
Temos para as primeiras 4 pessoas:
20x15x10x5
Pois bem, agora devemos lembrar que o restante da fila deve obedecer a sequência de cores das primeiras 4 pessoas. Se eu escolhi uma pessoa da cor x para ocupar o primeiro lugar, então, ainda restam 4 pessoas com essa cor de bandeira.
4x4x4x4
Para o próximo agrupamento de 4 cores da bandeira, restam 3 pessoas de cada cor, então:
3x3x3x3
Para o próximo agrupamento de 4 cores da bandeira, restam 2 pessoas de cada cor, então:
2x2x2x2
Para o ultimo agrupamento, resta apenas 1 pessoa de cada cor da bandeira:
1x1x1x1
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Juntando todas as combinações dos agrupamentos de 4 pessoas temos:
20x15x10x5x4x4x4x4x3x3x3x3x2x2x2x2x1x1x1x1
Que pode ser rescrito da seguinte maneira:
20x15x10x5x(4!)^4
Que também pode ser rescrito da seguinte maneira:
5x2x2x5x3x5x2x5x(4!)^4
Reescrevendo:
5^4x2^3x3x(4!)^4
5^4x(4!)5
(5!)^4.4!