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MATEMÁTICA Fatorial 2 Análise Combinatória Slides Permutação com repetição Princípio fundamental da contagem Permutação simples Arranjos simples Combinações simples Números binomiais http://www.ser.com.br/custom/jsp/PopFlash.jsp?CaminhoFlash=data/files/480F8D7C2A90D050012A913D78C4538F/trigonometria4.swf&AlturaFlash=480&LarguraFlash=790 3 Princípio fundamental da contagem ou princípio da multiplicação Acompanhe o raciocínio da resolução do problema a seguir: Uma pessoa vai a um restaurante e na promoção ela deve montar a sua refeição escolhendo uma entrada, um prato principal e uma sobremesa. No cardápio constam 3 tipos de entradas, 5 tipos de pratos quentes e 4 tipos de sobremesa. De quantas formas diferentes essa pessoa pode montar a sua refeição? salada sopa patês bife massa torta frango peixe bolo fruta mousse pudim 3 possibilidades 5 possibilidades 4 possibilidades A quantidade de refeições é obtida multiplicando-se todas as possibilidades. Sendo assim: 3 5 4 = 60 refeições PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM 4 Decisão d d1 d2 d3 x1 maneiras x2 maneiras x3 maneiras E E Princípio multiplicativo x1 · x2 · x3 maneiras PRINCÍPIO MULTIPLICATIVO 5 PRINCÍPIO MULTIPLICATIVO 6 Resultados possíveis para três lançamentos de uma moeda e observamos a face superior (adotando K para cara e C para coroa). PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM 7 Decisão d d1 d2 d3 x1 maneiras x2 maneiras x3 maneiras OU OU Princípio aditivo x1 + x2 + x3 maneiras PRINCÍPIO ADITIVO 8 9 (ENEM 2020 Digital) Um modelo de telefone celular oferece a opção de desbloquear a tela usando um padrão de toques como senha. Os toques podem ser feitos livremente nas 4 regiões numeradas da tela, sendo que o usuário pode escolher entre 3, 4 ou 5 toques ao todo. Qual expressão representa o número total de códigos existentes? a) 45 - 44 – 43 b) 45 + 44 + 43 c) 45 x 44 x 43 d) (4!)5 e) 45 10 (ENEM 2020 Digital) Um modelo de telefone celular oferece a opção de desbloquear a tela usando um padrão de toques como senha. Os toques podem ser feitos livremente nas 4 regiões numeradas da tela, sendo que o usuário pode escolher entre 3, 4 ou 5 toques ao todo. Qual expressão representa o número total de códigos existentes? a) 45 - 44 – 43 b) 45 + 44 + 43 c) 45 x 44 x 43 d) (4!)5 e) 45 Fatorial 11 Chama-se fatorial de n ou n fatorial o número n!, tal que: - Para n=0: 0!=1 - Para n=1: 1!=1 - Para n=2: 2!=21=2 - Para n=3: 3!=321=6 - Para n=4: 4!=4321=24 - Para n=5: 5!=54321=120 Generalizando: n! = n (n-1) (n-2) (n-3) ... 2 1, sendo n pertencente ao conjunto dos números naturais {0, 1, 2, 3 ...}. 12 13 14 15 Permutação simples Permutação simples 16 Permutar é o mesmo que trocar. Nos problemas de permutação simples, a ideia que fica é de trocar ou embaralhar as posições de todos os elementos. Observe os exemplos: 1) Quantos números de 3 algarismos distintos podemos formar utilizando os algarismos 3, 5 e 7? Note o uso da palavra “distintos”, ou seja, sem repetir o mesmo algarismo. As possibilidades são: 357, 375, 537, 573, 735 e 753. Podemos representar também em um “diagrama de árvore”: 5 7 3 7 5 3 7 5 7 3 3 5 7 5 3 Utilizando o princípio fundamental da contagem, temos: 3 2 1 = 6 possibilidades 3 possibilidades 2 possibilidades 1 possibilidade 17 Permutação simples 2) Quantos anagramas existem da palavra azul? Anagramas são todas as palavras formadas, com ou sem sentido, pelas letras da palavra dada, embaralhando a sua ordem. A maneira mais fácil de construir todas as possibilidades é pelo “diagrama de árvores”. Observe: u l z l u z l a u l z z u l u z u l a l u a l z u l a a u l u a z l a l z a l u z l a a z l z a u z a z u a u l z u a a z u z a Utilizando o princípio fundamental da contagem, temos: 4 3 2 1 = 24 possibilidades Concluímos que para n termos a expressão ficaria: Pn = n (n – 1) (n – 2) ... 2 1 = n! 18 Permutação com repetição É a permutação onde aparecem elementos repetidos. Se trocarmos a ordem destes, não aparecerá mudanças na posição. Exemplo: Os anagramas da palavra “matemática”. Ao mudar as letras “m” com outra “m” aparentemente não houve mudança. O mesmo com as letras “a” ou “t” . Assim, seguimos o raciocínio: n 1 2 3 P 10! 10 9 8 7 6 5 4 3! 151200 P P P 2! 3! 2! 2 3! 2 = = = Onde Pn é a permutação das dez letras da palavra matemática, P1 é o número de letras “m” que são repetidas, P2 é o número de letras “a” repetidas e P3 é o número de letras “t” repetidas. Generalizando: , , n n! P ! ! ! = 19 COMBINAÇÃO E ARRANJO Ao usar/escolher apenas uma parte dos elementos do conjunto, se faz combinação (sem ordem) ou arranjo (com ordem). 20 Números binomiais Chama-se número binomial o número com tal que, n p n p n n! p p!(n p)! = − (n é o numerador e p é a classe do número binomial). Números binomiais iguais: Se, então: 9 9 5 x = x 5 ou x 5 9 x 4 = + = = 21 Combinações simples Ocorre quando de n elementos desejamos pegar p, no qual a ordem destes não importa. Assim temos a relação: n,p n n! C p p!(n p)! = = − Exemplo: Em uma empresa com nove funcionários, cinco serão chamados para uma reunião. De quantas formas diferentes poderá ser formado o grupo para a reunião? 9,5 9 9! 9 8 7 6 5! 9 8 7 6 C 126 5 5!(9 5)! 5!4! 4 3 2 1 = = = = = − n p 22 Escolher 3 funcionários dentre 8 disponíveis para formar uma equipe administrativa. 8! 5! × 3! = 56 equipes distintas Combinação Simples 8 × 7 × 6 × 5! = 5! × 3! 8 3 = 23 Arranjo simples Ocorre quando de n elementos desejamos pegar p, no qual a ordem destes importa. Assim temos a relação: n,p n! A (n p)! = − Exemplo: Com as letras da palavra “república”, quantas palavras, com ou sem sentido, podemos formar utilizando 5 destas letras? 1º modo de resolver: a 9 8 7 6 a 1 casa como foi usado um dois termos foram usado pode ter termo na primeira foram usados, nove termos casa, sobraram oito restando sete para escolher na para escolher segunda casa um para esta casa 5 15120 s quatro termos 3 termos dos usados. Restaram nove, restando cinco nesta casa seis para esta para selecionar casa = 2º modo de resolver: 9,5 9! 9 8 7 6 5 4! A 15120 (9 5)! 4! = = = − n p 24 Escolher 3 funcionários dentre 8 disponíveis para assumir, respectivamente, os cargos de Supervisor, Tesoureiro e Marqueteiro. 8 7 6 E E × × 336 grupos distintos Arranjo Simples 25 26 (ENEM 2022) Uma montadora de automóveis divulgou que oferta a seus clientes mais de 1 000 configurações diferentes de carro, variando o modelo, a motorização, Os opcionais e a cor do veículo. Atualmente, ela oferece 7 modelos de carros com 2 tipos de motores: 1.0 e 1.6. Já em relação aos opcionais, existem 3 escolhas possíveis: central multimídia, rodas de liga leve e bancos de couro, podendo o cliente optar por incluir um, dois, três ou nenhum dos opcionais disponíveis. Para ser fiel à divulgação feita, a quantidade mínima de cores que a montadora deverá disponibilizar a seus clientes é a) 8 b) 9 c) 11 d) 18 e) 24 27 SOLUÇÃO: Pelo texto, podemos notar que são 7 modelos de carros, 2 tipos de motores e 8 opcionais (pois podemos escolher 1, 2, 3 ou nenhum) e W cores. Obs.: Como são 3 tipos de opcionais e podemos escolher 1, 2, 3 ou nenhum, suponha que temos os opcionais A, B e C, as escolhas que podem ser feitas são A, B, C, AB, AC, BC, ABC ou nenhuma. Ou seja,8 possíveis. Pelo princípio fundamental da contagem, temos 7 × 2 × 8 × 𝑊 = 1000 → 𝑊 = 1000 112 = 8,928 … Como queremos a quantidade mínima, deverão ser 9 cores. 28 (ENEM 2022) Uma montadora de automóveis divulgou que oferta a seus clientes mais de 1 000 configurações diferentes de carro, variando o modelo, a motorização, Os opcionais e a cor do veículo. Atualmente, ela oferece 7 modelos de carros com 2 tipos de motores: 1.0 e 1.6. Já em relação aos opcionais, existem 3 escolhas possíveis: central multimídia, rodas de liga leve e bancos de couro, podendo o cliente optar por incluir um, dois, três ou nenhum dos opcionais disponíveis. Para ser fiel à divulgação feita, a quantidade mínima de cores que a montadora deverá disponibilizar a seus clientes é a) 8 b) 9 c) 11 d) 18 e) 24 29 (ENEM 2021)Uma pessoa produzirá uma fantasia utilizando como materiais: 2 tipos de tecidos diferentes e 5 tipos distintos de pedras ornamentais. Essa pessoa tem à sua disposição 6 tecidos diferentes e 15 pedras ornamentais distintas. A quantidade de fantasias com materiais diferentes que podem ser produzidas é representada pela expressão a) b) c) d) e) 30 SOLUÇÃO: Sabendo que a ordem das escolhas das pedras, ou dos tecidos, não interfere, temos uma questão de análise combinatória. Desta forma, para as pedras: 5 pedras escolhidas dentre 15, logo trata-se de uma combinação de 15 agrupadas 5 a 5. Para os tecidos: 2 escolhidos dentre 6 opções, logo uma combinação de 6 agrupados 2 a 2. Sendo assim, temos que as possibilidades totais serão: Tecidos ∗ pedras 6 2 × 15 5 = 6! 4! × 2! × 15! 10! × 5! 31 (ENEM 2021)Uma pessoa produzirá uma fantasia utilizando como materiais: 2 tipos de tecidos diferentes e 5 tipos distintos de pedras ornamentais. Essa pessoa tem à sua disposição 6 tecidos diferentes e 15 pedras ornamentais distintas. A quantidade de fantasias com materiais diferentes que podem ser produzidas é representada pela expressão a) b) c) d) e) 32 (Enem 2011) O setor de recursos humanos de uma empresa vai realizar uma entrevista com 120 candidatos a uma vaga de contador. Por sorteio, eles pretendem atribuir a cada candidato um número, colocar a lista de números em ordem numérica crescente e usá-la para convocar os interessados. Acontece que, por um defeito do computador, foram gerados números com 5 algarismos distintos e, em nenhum deles, apareceram dígitos pares. Em razão disso, a ordem de chamada do candidato que tiver recebido o número 75.913 é a) 24 b) 31 c) 32 d) 88 e) 89 33 SOLUÇÃO: Inicialmente podemos observar que o número de candidatos, é justamente o total de permutações dos algarismos 1, 3, 5, 7 e 9. 𝑃5 = 5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120 34 SOLUÇÃO: Escrevendo estes números em ordem crescente até o número 75 913, temos: 1) 4! = 24 (números iniciados em 1) 2) 4! = 24 (números iniciados em 3) 3) 4! = 24 (números iniciados em 5) 4) 3! = 6 (números iniciados em 71) 5) 3! = 6 (números iniciados em 73) 6) 2! = 2 (números iniciados em 751) 7) 2! = 2 (números iniciados em 753) 8) O número 75 913 A ordem de chamada do candidato que tiver recebido o número 75 913 é 24 + 24 + 24 + 6 + 6 + 2 + 2 + 1 = 89 35 (Enem 2011) O setor de recursos humanos de uma empresa vai realizar uma entrevista com 120 candidatos a uma vaga de contador. Por sorteio, eles pretendem atribuir a cada candidato um número, colocar a lista de números em ordem numérica crescente e usá-la para convocar os interessados. Acontece que, por um defeito do computador, foram gerados números com 5 algarismos distintos e, em nenhum deles, apareceram dígitos pares. Em razão disso, a ordem de chamada do candidato que tiver recebido o número 75.913 é a) 24 b) 31 c) 32 d) 88 e) 89 36 https://www.rtp.pt/play/estudoemcasa/p7906/e5 04208/matematica-a-12-ano https://www.rtp.pt/play/estudoemcasa/p7906/e504208/matematica-a-12-ano https://www.rtp.pt/play/estudoemcasa/p7906/e504208/matematica-a-12-ano PRÉ-VESTIBULAR DR.LUIZ GAMA DÚVIDAS? 37 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4: PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM Slide 5: PRINCÍPIO MULTIPLICATIVO Slide 6: PRINCÍPIO MULTIPLICATIVO Slide 7: PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM Slide 8: PRINCÍPIO ADITIVO Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15: Permutação simples Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19: COMBINAÇÃO E ARRANJO Slide 20 Slide 21 Slide 22: Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37
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