Quantas anagramas com caracteres distintos podemos formar usando as letras da palavra QUEIMADO, anagramas estes que contenham duas consoantes e que, entre as consoantes, haja pelo menos uma vogal?
Existem várias formas de resolver essa questão, irei optar por uma resolução que acredito ser interessante:
Antes de tudo, temos: $\text{8 Letras, 5 vogais, 3 consoantes, todas distintas.}$
Comecemos com as consoantes (nosso principal problema), digamos que nossa primeira consoante não pode estar nas extremidades, assim nos restam 4 lugares para colocá-la:
\begin{matrix} X - V -V -V -V - X \\ \\ \color{royalblue}{X: Não \ pode \ colocar \ \ , \ \ V: Pode \ colocar}
\end{matrix}Perceba que então, temos: $4.C_{3}^{1}$
Agora, ao colocar a segunda consoante, não podemos por ela ao lado da primeira, existem assim 3 lugares para pôr a segunda consoante, veja uma das possibilidades:
\begin{matrix} V - X -C_1 -X -V - V \\ \\ \color{royalblue}{X: Não \ pode \ colocar \ \ , \ \ V: Pode \ colocar \ \ , \ \ C_1: Primeira \ Consoante}
\end{matrix}
Perceba que, têm-se: $3.C_{2}^{1}$. Já os demais lugares $(4)$, preenchidos com vogais, podem ser colocados de forma: $5.4.3.2$. Pelo princípio fundamental da contagem, segue:
\begin{matrix} 4\ .\ C_{3}^{1} \ . \ 3.C_{2}^{1} \ .\ 5.4.3.2 = 8640
\end{matrix}
Atente ao fato que contamos repetidas vezes algumas possibilidades, mais precisamente, a cada posição que colocamos a primeira consoante, contamos exatamente duas vezes o mesmo resultado em dois lugares distintos da segunda consoante, veja um dos casos para entender melhor:
\begin{matrix} (1) \ @ - C_1 - @ - @ - C_2 - @ \\ (2) \ @ - C_1 - @ - @ - @ - C_2 \\ \\ \color{royalblue}{@: Letra \ \ , \ \ C_2: Segunda \ Consoante \ \ , \ \ C_1: Primeira \ Consoante}
\end{matrix}
Note que, se $C_1$ for $Q$ e $C_2$ for $M$, ao inverter, $C_1$ = $M$ e $C_2$ = $Q$, contamos duas vezes a mesma coisa em cada caso, duas vezes em $(1)$ e duas vezes em $(2)$. Portanto, para cada lugar de $C_1$ precisamos remover 2 soluções, podemos escrever então:
\begin{matrix} 2\ .\ C_{3}^{1} \ . \ C_{2}^{1} \ .\ 5.4.3.2 = 1440
\end{matrix}
Por fim, temos:
\begin{matrix} (4\ .\ C_{3}^{1} \ . \ 3.C_{2}^{1} \ .\ 5.4.3.2 )\ -\ (2.C_{3}^{1} \ . \ C_{2}^{1} \ .\ 5.4.3.2) = 8640 -1440 \\ \\ 7200
\end{matrix}
\begin{matrix} Letra \ (A)
\end{matrix}
$\color{orangered}{Nota_1:}$ Essa questão poderia ser anulada, pois, grosso modo, ele não diz exatamente duas consoantes, e sim duas, assim, abre-se margem para duas interpretações.
$\color{orangered}{Nota_2:}$ A resolução ficou enorme, mas tudo isso é pelo raciocínio, pois se você perceber, algebricamente é extremamente simples.
$\color{orangered}{Nota_3:}$ Você poderia tentar particularizar caso a caso, e ir incrementando as soluções. Além disso, uma resolução bem pragmática seria generalizar o máximo possível:
\begin{matrix} [ \text{(Todas as formas de pôr 2 consoantes e 4 vogais)} - \text{(Todas as formas em que as duas consoantes estão juntas)}]\cdot (5.4.3.2)
\end{matrix}