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WWW.EXERCITANDO.COM.BR http://www.exercitando.com.br Notícias e Conteúdos para Concursos Públicos – Material de Estudo 78 Esses agrupamentos são chamados de arranjos simples. Arranjamos 4 elementos 2 a 2 e o número desses arranjos foi 12, Escrevemos então: A4,2 = 4 . 3 =12 (arranjo de 4 tomados 2 a 2 é igual a 12). Ex 2: Usando os algarismos 2, 3, 5, 7 e 9, quantos números naturais de 3 algarismos distintos podemos formar? ___5__ ___4__ ___3__ centena dezena unidade Há 5 possibilidades para o primeiro algarismo, 4 possibilidades para o segundo e 3 possibilidades para o terceiro. No total podemos então formar 5 . 4 . 3 = 60 números. Dizemos neste exemplo que fizemos arranjos de 5 elementos 3 a 3, o número desses arranjos é 60. Indicamos assim A5,3 = 5 . 4 . 3 = 60 Vejamos como calcular o número total desses agrupamentos no caso geral de n elementos arranjados p a p, com n ≥≥≥≥ p, ou seja, como calcular An,p. 1º. Para n = p temos An,n = Pn = n!, já estudado em permutação e fatorial. 2º. Para n >>>> p, temos n elementos distintos e vamos arranjá-los p a p. Construindo a árvores de possibilidades, temos: Na primeira posição: n possibilidades (pois temos n elementos disponíveis) Na segunda posição: (n – 1) possibilidades (pois temos (n – 1) elementos disponíveis. Na terceira posição: (n – 2) possibilidades (pois temos (n – 2) elementos disponíveis. Na p-ésima posição: n – (p – 1) possibilidades (pois temos n – (p – 1) elementos disponíveis. Aplicando o princípio fundamental da contagem, temos que o número total de possibilidades é dado por: ou ainda : (n – p + 1) Ex: A10,4 = 10 . 9 . 8 . 7 = 5040 A10,4 = 10 . 9 . 8 . 7 . 6! = 5040 6! 4 . COMBINAÇÕES SIMPLES Nos problemas de contagem, o conceito de combinação está intuitivamente associado à noção de escolher subconjuntos. Observe com atenção estes dois exemplos: Ex 1: Ane, Elisa, Rosana, Felipe e Gustavo formam uma equipe. Dois deles precisam representar a equipe em uma apresentação. Quais e quantas são as possibilidades? Representemos por A: Ane, E: Elisa, R: Rosana, F: Felipe e G: Gustavo. Precisamos determinar todos os subconjuntos de 2 elementos do conjunto de 5 elementos {A, E, R, F, G}. A ordem em que os elementos aparecem nesses subconjuntos não importa, pois Ane – Elisa, por exemplo, é a mesma dupla Elisa – Ane. Então, os subconjuntos de 2 elementos são: {A, E}, {A, R}, {A, F}, {A, G}, {E, R}, {E, F}, {E, G}, {R, F}, {R, G}, {F, G}. A esses subconjuntos chamamos de combinações simples de 5 elementos tomados com 2 elementos, ou tomados 2 a 2 , e escrevemos C5,2. Como o número total dessas combinações é 10, escrevemos C5,2 = 10. Ex 2: Consideremos um conjunto com 5 elementos e calculemos o número de combinações simples de 3 elementos, ou seja, o número de subconjuntos com 3 elementos. Conjunto com 5 elementos: {a, b, c, d, e}. Combinações simples de 3 elementos: {a, b, c} , {a, b, d}, {a, b, e}, {a, c, d}, {a, c, e}, {a, d, e}, {b, c, d}, {b, c, e}, {b, d, e}, {c, d, e}. Cada combinação dessas dá origem a 6 arranjos, permutando de todos os modos possíveis seus 3 elementos. Por exemplo: ao permutar todos os elementos da combinação {a, b, c}, encontramos os arranjos {a, b, c}, {a, c, b}, {b, a, c}, {b, c, a}, {c, a, b}, {c, b, a}. Isso significa que o número de arranjos de 5 elementos tomados 3 a 3 é 6 vezes o número de combinações de 5 elementos tomados 3 a 3, ou seja, A5,3 = 6C5,3. Como o 6 foi obtido fazendo permutações dos 3 elementos de, por exemplo, {a, b, c}, temos P3 = 6. Logo, A5,3 = P3 . C5,3 ⇒ C5,3 = A5,3 = 5 . 4 . 3 = 5 . 4 . 3 = P3 3! 3 . 2 . 1 C5,3 = 60 = 10 6 De um modo geral temos: A cada combinação de n elementos tomados p a p correspondem p! arranjos, que são obtidos permutando-se os elementos da combinação, ou seja: ou TESTES – ANÁLISE COMBINATÓRIA 01. Num restaurante há 2 tipos de salada, 3 tipos de pratos quentes e 3 tipos de sobremesa. Quantas possibilidades temos para fazer uma refeição com 1 salada, 1 prato quente e 1 sobremesa? a) 18 b) 16 c) 14 d) 12 e) 10 2 . 3 . 3 = 18 possibilidades (A) Salada Pratos Sobremesa 02. Existem 2 vias de locomoção de uma cidade A para a uma cidade B, e 3 vias de locomoção da cidade B a uma cidade C. De quantas maneiras se pode ir de A a C passando por B? a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 2 . 3 = 6 maneiras (B) A – B B – C 03. De quantas maneiras diferentes se pode vestir uma pessoa que tenha 5 camisas, 3 calças, 2 pares de meia e 2 pares de sapatos? a) 20 b) 30 c) 40 d) 50 e) 60 5 . 3 . 2 . 2 = 60 maneiras (E) Camisas Calças Meias Sapatos 04. Ao lançarmos sucessivamente 3 moedas diferentes quais são as possibilidades do resultado? a) 4 b) 6 c) 8 d) 10 e) 12 2 . 2 . 2 = 8 possibilidades (C) 1º lanc. 2º lanc. 3º lanc. 05. Numa lanchonete há 5 tipos de sanduíche, 4 tipos de refrigerante e 3 tipos de sorvete. De quantas maneiras podemos tomar um lanche composto de 1 sanduíche, 1 refrigerante e 1 sorvete? a) 30 b) 40 c) 50 d) 60 e) 70 An,p = n(n – 1)(n – 2). ... .(n – p + 1) p fatores An,p = n!__ (n – p)! Cn,p = An,p p! Cn,p = n!___ p!(n – p)!