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Permutar é sinônimo de trocar a ordem, embaralhar, trocar objetos de posição. Quando calculamos a permutação de um número de objetos, estamos calculando quantos agrupamentos são possíveis de formar com esses elementos, usando todos em cada agrupamento. A permutação simples é igual à fatorial de um número. Dado um número inteiro, a permutação simples desse número será a multiplicação dele mesmo e de seus antecessores inteiros até o número 1. PERMUTAÇÃO A partir do que chamamos de árvore de possibilidades, podemos, por exemplo, saber quantos números de 3 algarismos podemos formar com os algarismos 1, 2 e 3, sem repeti-los num mesmo número. Permutação simples Assim, temos: 123, 132, 213, 231, 312 e 321. Pelo princípio fundamental da contagem, são 3 . 2 . 1 = 6 possibilidades. Observe que a ordem dos algarismos é algo importante, ou seja, todos os números diferem entre si pela ordem de seus algarismos. Usamos a permutação simples para: resolver exercícios que pedem anagramas; organizar objetos em diferentes lugares; formar números naturais de algarismos distintos, entre outros problemas que troquem a ordem de todos os objetos do conjunto. O que é permutação simples? Se temos n elementos distintos, então o número de agrupamentos ordenados (diferentes pela ordem) que podemos obter com todos esses n elementos é dado por: Pn = n . (n – 1) . (n – 2) . … . 3 . 2 . 1 = n! Exemplos P5 = 5 . 4 . 3 . 2 . 1 = 120; P2 = 2 . 1 = 2; P8 = 8 . 7 . 6 . 5 . 4 . 3 . 2 . 1 = 40.320. De quantas maneiras uma família de 5 pessoas pode se sentar num banco de 5 lugares para tirar uma foto? Resolução: Nesse exercício, vamos utilizar a permutação simples P5 para descobrir: P5 = 5 . 4 . 3 . 2 . 1 = 120 maneiras. Em Matemática, mais precisamente nos conteúdos de análise combinatória, permutações entre as letras de uma palavra, entre os números de uma sequência, entre os elementos de um conjunto e assim por diante são chamadas de anagramas. Dessa maneira, os cálculos que envolvem anagramas geralmente terão o objetivo de descobrir de quantas formas é possível reordenar os elementos de um conjunto no qual a ordem desses elementos tem relevância. Por exemplo: de quantas maneiras é possível escolher a senha para um cartão de crédito sabendo-se que podem ser escolhidos quatro algarismos de 0 a 9 sem que se repita. ANAGRAMAS Quantos anagramas podemos formar com a palavra GATO? Resolução: Podemos variar as letras de lugar e formar vários anagramas, formulando um caso de permutação simples. P = 4! = 24 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: MATEMÁTICA, 9º Ano Pontos no plano cartesiano/pares ordenados 9 Com relação a palavra BRASIL, quantos anagramas podemos formar: a) No total ? Resolução: __ __ __ __ __ __ b) Começados por BR nessa ordem? Resolução: 4! = 24 |BR| 4.3.2.1 c) Começando por vogal e terminando em consoante ? Resolução: ___ ___ ___ ___ ___ ___ Vogal consoante d) Com as letras BR juntas nesta ordem? Resolução: BR juntas significa que formarão uma única letra, logo o anagrama será composto de 5 letras, portanto a resposta é 5! = 120 e) Com as letras BR juntas em qualquer ordem? Resolução: Em qualquer ordem, teremos 5! . 2 = 240 Exemplo 1 Vamos determinar os anagramas da palavra: a) ESCOLA A palavra possui 6 letras, dessa forma, basta determinarmos o valor de 6! (seis fatorial). b) ESCOLA que inicia com E e termina com A. 6! = 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 720 E ___ ___ ___ ___ A Vamos permutar as 4 letras não fixas. 4! = 4 * 3 * 2 * 1 = 24 Anagramas de palavras com letras repetidas Agora que já aprendemos a calcular a quantidade de anagramas com letras distintas, vamos aprender a calcular quando a palavra apresenta letras repetidas. O cálculo é muito simples, basta contar a quantidade de repetições. Veja o exemplo: Calcular a quantidade de anagramas da palavra JABUTICABA. Temos 10 letras. Se todas fossem diferentes, a quantidade de anagramas seria igual a 10!. Mas não é tão simples assim pois temos algumas repetições: A letra A aparece 3 vezes A letra B aparece 2 vezes Devemos descontar as repetições para que a contagem dos anagramas seja feita da forma correta. Para que isto seja feito, vamos dividir o 10! pelo fatorial de cada uma das repetições. Veja: Quantos anagramas podem ser formados com a palavra MARAJOARA, aplicando a permutação teremos: Portanto, com a palavra MARAJOARA podemos formar 7560 anagramas. Quantos anagramas podem ser formados com a palavra ITALIANA, aplicando a permutação teremos: Portanto, com a palavra ITALIANA podemos formar 3360 anagramas Exemplo 1: Exemplo 2: Em uma prova composta de 20 questões envolvendo V ou F, de quantas maneiras distintas teremos doze respostas V e oito respostas F? Podemos ter 125.970 maneiras distintas de respostas envolvendo doze questões V e oito F. Ao preencher um cartão da loteria esportiva, André optou pelas seguintes marcações: 4 coluna um, 6 coluna do meio e 3 coluna dois. De quantas maneiras distintas André poderá marcar os cartões? Os cartões poderão ser marcados de 60.060 maneiras diferentes. (ENEM) Para cadastrar-se em um site, uma pessoa precisa escolher uma senha composta por quatro caracteres, sendo dois algarismos e duas letras (maiúsculas ou minúsculas). As letras e os algarismos podem estar em qualquer posição. Essa pessoa sabe que o alfabeto é composto por vinte e seis letras e que uma letra maiúscula difere da minúscula em uma senha. O número total de senhas possíveis para o cadastramento nesse site é dado por: ___ ___ ___ ___ N N L L 10 10 52 52 = 10² . 52² ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ N N L L N L N L N L L N L L N N L N L N L N N L . 6 = 10² . 52² . 4! 2! 2! ou (ENEM) Um banco solicitou aos seus clientes a criação de uma senha pessoal de seis dígitos, formada somente por algarismos de 0 a 9, para acesso à conta corrente pela internet. Entretanto, um especialista em sistemas de segurança eletrônica recomendou à direção do banco recadastrar seus usuários, solicitando, para cada um deles, a criação de uma nova senha com seis dígitos, permitindo agora o uso das 26 letras do alfabeto, além dos algarismos de 0 a 9. Nesse novo sistema, cada letra maiúscula era considerada distinta de sua versão minúscula. Além disso, era proibido o uso de outros tipos de caracteres. Uma forma de avaliar uma alteração no sistema de senhas é a verificação do coeficiente de melhora, que é a razão do novo número de possibilidades de senhas em relação ao antigo. O coeficiente de melhora da alteração recomendada é: ___ ___ ___ ___ ___ ___ 10 Algarismos Possíveis 10 10 10 10 10 10 = 106 10 Algarismos Possíveis, 26 letras com maiúscula diferindo da minúscula ___ ___ ___ ___ ___ ___ 62 62 62 62 62 62 10 + 52 = 62 = 626 R = 626 106
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