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1 Exemplos EXEMPLO 1 Dispomos de 6 cores e queremos pintar uma bandeira de 4 listras, cada listra com uma cor. De quantas formas isso pode ser feito? SOLUÇÃO: Consideremos as cores como sendo A, B, C, D, E e F. Cada maneira de pintar essa bandeira será uma sequência de 4 cores não repetidas, escolhidas dentre uma oferta de 6 cores. Citemos algumas dessas possibilidades: (A,C,D,E); (C,B,E,F); (A,C,D,F). Portanto, a reposta do problema será: A6,4= = = 3x4x5x 6= 360 formas. Na maioria das vezes, os problemas envolvendo arranjos admitem solução pelo princípio multiplicativo, nunca é demais lembrar. EXEMPLO 2 Em um campeonato de futebol, participam 10 times. Quantos resultados são possíveis para os 3 primeiros lugares? SOLUÇÃO: Devemos observar que cada resultado possível será um termo ordenado escolhido dentre 10 possibilidades. Portanto, a reposta será A10,3= = = 720 resultados. Veja como ficaria a solução pelo Princípio Multiplicativo: Devemos escolher um time que será o campeão, um segundo que ocupará a posição de vice-campeão e o terceiro colocado, logo, teremos: 10 x 9 x 8=720 2 EXEMPLO 3 Aline e Cláudia fazem parte de um grupo de 6 pessoas que devem ocupar 6 cadeiras enfileiradas. Se as duas não podem ocupar simultaneamente as cadeiras das extremidades, de quantos modos podem ser acomodadas essas 6 pessoas? SOLUÇÃO: Uma boa estratégia para esse problema é ignorar, momentaneamente, a exigência feita. Assim, teremos 6! = 720 maneiras dessas pessoas estarem acomodadas. Devemos pensar agora nas contagens indevidas que foram feitas. Para tal, consideremos dois casos: 1º) Aline em um extremo e Cláudia no outro: - Teremos então que colocar 4 pessoas em 4 lugares, o que nos dá 24 possibilidades. 2º) Cláudia no extremo contrário ao do primeiro e Aline no outro extremo: Teremos então mais 24 possibilidades. Logo, a resposta final será: 720-48=672 modos Problemas como esse é aconselhável o uso de quebrar a restrição feita momentaneamente. Essa técnica pode e deve ser aproveitada em outros problemas que se assemelham a esse. EXEMPLO 4 Um comício reúne 8 políticos de um partido, entre eles o presidente e seu vice. Supondo que todos os políticos presentes irão discursar, de quantas maneiras pode ser estabelecida a sequência dos discursos: a) se o comício for aberto pelo presidente do partido? b) se presidente e vice devem, em qualquer ordem, iniciar e encerrar o comício? 3 c) se presidente e vice, nessa ordem, devem discursar consecutivamente? SOLUÇÃO: LETRA A: Se o comício for aberto pelo presidente, sobram 7 pessoas para discursar após a abertura. Portanto, teremos 7! = 5040 maneiras de tal fato acontecer. LETRA B: Vamos dividir o problema em duas partes: 1ª) Presidente abre e vice encerra o comício: 6!=720 2ª) Vice abre e presidente encerra o comício: 6!=720 Logo: 720 + 720 = 1440 maneiras. LETRA C: Podemos pensar o problema abrindo em vários casos. Vejamos: 1) primeiro e segundo: 6! 2) segundo e terceiro: 6! 3) terceiro e quarto: 6! 4) quarto e quinto: 6! 5) quinto e sexto: 6! 6) sexto e sétimo: 6! 7) sétimo e oitavo: 6! Logo a reposta é 7 x 6! = 5040 possibilidades. Observação: Outra estratégia para o problema é pensar no presidente e no vice como uma única pessoa. Então, passamos a raciocinar como se tivéssemos 7 pessoas em vez de 8. Tal procedimento nos conduz à resposta 7! = 5040. O procedimento de imaginar 2 ou mais objetos como um único e depois permutarmos entre si, quando a ordem for relevante, é de grande utilidade na combinatória. Trata-se de uma estratégia bastante utilizada. Acreditamos que podemos definir arranjos com repetição.