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ANÁLISE COMBINATÓRIA Prof. Daniel Duarte Princípio Fundamental da Contagem (PFC) Usamos o “PFC” quando queremos calcular a quantidade de combinações possíveis de itens distintos. DEFINIÇÃO: Se um evento tem m possibilidades, outro tem n possibilidades, a quantidade total de possibilidades será: 𝒒𝒒 = 𝒎𝒎 .𝒏𝒏 Simplesmente multiplicamos a quantidade de possibilidades de cada item ou etapa. Exemplo 01: Laís tem três blusas, duas calças e 5 pares de tênis. De quantas formas diferentes ela pode se vestir? Temos três itens: quantidade de blusas: 3 possibilidades quantidade de calças: 2 possibilidades quantidade de pares de tênis: 5 possibilidades Assim, a quantidade total de combinações dos três itens será: 3 x 2 x 5 = 30 Portanto, Laís poderá se vestir de 30 formas diferentes Exemplo 02: Quantos números de 4 algarismos podemos formar? Obs.: Nos casos de quantidades de números, temos que prestar atenção em algumas coisas como: - Existe número que começa com zero? - Posso repetir o mesmo algarismo em casas diferentes? Chamamos isso de restrições e, geralmente, começamos por elas. Aqui os itens ou etapas serão as casas decimais. Como os números deve ter 4 algarismos, ele possui 4 casas decimais. UNIDADE DE MILHAR CENTENA DEZENA UNIDADE Então temos que encontrar a quantidade de possibilidades de cada casa decimal: Lembre-se que temos 10 algarismos disponíveis para serem usados: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. Desses 10 algarismos, na casa das unidades de milhar não podemos usar o zero, pois não existe número começado por zero. Assim, das 10 possibilidades, teremos apenas 9. UNIDADE DE MILHAR CENTENA DEZENA UNIDADE 9 possibilidades Para a casa das centenas, pensamos nas 10 possibilidades porque podemos usar o zero aqui. Assim, teremos 10 possibilidades para a casa das centenas. O mesmo acontece para as casas das dezenas e unidades, pois não há nenhuma restrição. UNIDADE DE MILHAR CENTENA DEZENA UNIDADE 9 possibilidades 10 possibilidades 10 possibilidades 10 possibilidades Assim, a quantidade total de números de 4 algarismos será dada pela multiplicação da quantidade de possibilidades de cada casa decimal: 9 x 10 x 10 x 10 = 9000 possibilidades Exemplo 03: Quantos números de 4 algarismos DISTINTOS podemos formar usando os números 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8? Agora veja que o exemplo forneceu a palavra DISTINTOS. Isso significa que, por exemplo, o número 7552 não pode existir, pois o 5 aparece em duas casas decimais ao mesmo tempo. Então SEMPRE QUE APARECER A PALAVRA “DISTINTO”, NÃO PODE HAVER REPETIÇÃO DE ELEMENTOS EM ITENS, CASAS OU ETAPAS DIFERENTES. Veja também que o exemplo forneceu apenas sete algarismos: 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8. A forma de se pensar é bem parecida com o exemplo 02: UNIDADE DE MILHAR CENTENA DEZENA UNIDADE Temos 7 algarismos disponíveis para serem usados. Desses 7 algarismos, na casa das unidades de milhar podemos usar qualquer um. Assim, há 7 possibilidades para a casa das unidades de milhar. UNIDADE DE MILHAR CENTENA DEZENA UNIDADE 7 possibilidades Para a casa das Centenas, pensamos nas 7 possibilidades. Mas observe que não pode haver repetição, ou seja, o número que estiver na casa das unidades de milhar não pode mais ser usado nas outras casas decimais. Assim, nos restam 6 possibilidades para a casa das centenas. UNIDADE DE MILHAR CENTENA DEZENA UNIDADE 7 possibilidades 6 possibilidades Para a casa das dezenas, haverá 5 possibilidades pois o número que estiver na casa das unidades de milhar e na casa das centenas não pode mais ser usado em outras casas decimais. UNIDADE DE MILHAR CENTENA DEZENA UNIDADE 7 possibilidades 6 possibilidades 5 possibilidades Para a casa das unidades, haverá 4 possibilidades pois o número que estiver na casa das unidades de milhar, na casa das centenas e na casa das dezenas não pode mais ser usado em outras casas decimais. UNIDADE DE MILHAR CENTENA DEZENA UNIDADE 7 possibilidades 6 possibilidades 5 possibilidades 4 possibilidades Assim, a quantidade total de números de 4 algarismos distintos, usando os algarismos 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8, será: 7 x 6 x 5 x 4 = 840 possibilidades. Exemplo 04: Quantos números ímpares de 3 algarismos DISTINTOS podemos formar usando os números 1, 2, 3, 4, 5, e 6? Há restrições? Sim! Veja que os algarismos devem ser distintos e os números devem ser ímpares. Vamos começar pela restrição sobre o número ser ímpar. Sabemos que, para que algum número seja ímpar, basta seu último algarismo (das unidades) ser ímpar. Assim, todo número terminado em 1, 3, 5, 7 ou 9 será ímpar. Sabendo disso, temos 6 algarismos disponíveis para serem usados dos quais são ímpares os números 1, 3 e 5, ou seja, na casa das unidades só pode haver três possibilidades: CENTENA DEZENA UNIDADE 3 possibilidades Para a casa das centenas, pensamos nas 6 possibilidades. Mas observe que não pode haver repetição, ou seja, o número que estiver na casa das unidades não pode mais ser usado nas outras casas decimais. Assim, nos restam 5 possibilidades para a casa das centenas. CENTENA DEZENA UNIDADE 5 possibilidades 3 possibilidades Para a casa das dezenas, haverá 4 possibilidades pois o número que estiver na casa das unidades e na casa das centenas não pode mais ser usado em outras casas decimais. CENTENA DEZENA UNIDADE 5 possibilidades 4 possibilidades 3 possibilidades Assim, a quantidade total de números de 3 algarismos distintos, usando os algarismos 1, 2, 3, 4, 5 e 6, será: 5 x 4 x 3 = 60 possibilidades. Obs.: Note que depois que fizemos a restrição na casa das unidades, fomos para a casa das centenas e depois dezenas, mas nada impede de, após analisar a restrição ir para a casa das unidades. O que importa é iniciar pela restrição, as outras casas podem ser escolhidas de forma aleatória. Exemplo 05: Duas moedas foram lançadas. Quantos e quais são os possíveis resultados? A primeira moeda pode resultar em cara ou coroa, portanto, 2 possibilidades. A segunda moeda também. Assim, a quantidade total de possibilidades será: 2 x 2 = 4 Para escrever os resultados, podemos usar a Árvore das possibilidades: Assim, os possíveis resultados são: (cara. cara), (cara, coroa), (coroa, cara), (coroa, coroa). Veja a árvore das possibilidades: Por Daniel Duarte Formado em Matemática pela Universidade Presbiteriana Mackenzie. Professor de Matemática da rede Estadual de São Paulo e na rede Municipal de São Paulo.
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