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sábado, 25 de abril de 2015

Arranjo Simples

Arranjo Simples



Fórmula do Arranjo Simples em combinatória, denotado por An,k, onde arranjamos k objetos de n objetos dados, é uma fórmula muito importante dada por:
A_{n,k} = \frac{n!}{(n-k)!}
É muito útil na solução de problemas de contagem onde a ordem é levada em consideração.
Ela pode ser pensada da seguinte forma: para arranjarmos k objetos de n objetos dados podemos primeiramente escolher k objetos de n, que pela Fórmula Binominal podemos fazer de
{n \choose k} = \frac{n!}{k! \cdot (n-k)!}

maneiras diferentes, e logo em seguida multiplicamos pelo número de maneiras que podemos ordenar estes k objetos escolhidos, que é de k! maneiras:
A_{n,k} = {n \choose k} \cdot k! = \frac{n!}{k! \cdot (n-k)!} \cdot k! = \frac{n!}{(n-k)!}

Outra forma de derivarmos essa fórmula é usarmos o princípio fundamental da contagem da Análise Combinatória, assim: podemos escolher o primeiro objeto de n formas diferentes, o segundo de (n-1) formas diferentes, e assim por diante, até o k-ésimo que podemos escolher de (n-(k-1)) formas diferentes, multiplicando tudo temos n.(n-1)...(n-(k-1))= An,k.   Para  ver isto basta abrir a fórmula de An,k.
Vamos resolver um problema para podermos fixar melhor estas idéias:
Numa corrida entre 10 competidores premia-se os dois primeiros com dois chocolates idênticos. Quais são as possibilidades de premiação?
Bem, nesse caso a ordem não é importante, então basta ver de quantos modos pode-se terminar a corrida. Neste caso, basta calcular:
{10 \choose 2} = \frac{10!}{2! \cdot (10-2)!} = \frac{10 \cdot 9 \cdot 8!}{2 \cdot 8!} = \frac{10 \cdot 9}{2} = 45

Que é o número de maneiras de dois dos dez competidores ganhar a corrida.
Então este é o número de maneiras de se premiar.
Suponha agora que resolvemos premiar o primeiro colocado com um sorvete e o segundo com um chocolate. Nesse caso, a ordem é importante, não basta saber quem foram os dois primeiros, é preciso saber quem foi o primeiro e quem foi o segundo. Assim, precisamos usar a fórmula do arranjo que resulta em:
\frac{10}{8!} = 10 \cdot 9 = 90

maneiras de se premiar.
Bibliografia:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Arranjo_(matemática)#Arranjo
História da Matemática, Carlo, B. Boyer


http://www.infoescola.com/combinatoria/arranjo-simples/

Exercício 1: (FUVEST 2010)
Maria deve criar uma senha de 4 dígitos para sua conta bancária. Nessa senha, somente os algarismos 1,2,3,4,5 podem ser usados e um mesmo algarismo pode aparecer mais de uma vez. Contudo, supersticiosa, Maria não quer que sua senha contenha o número 13, isto é, o algarismo 1 seguido imediatamente pelo algarismo 3 . De quantas maneiras distintas Maria pode escolher sua senha?
 
 
 
 
 




http://www.infoescola.com/combinatoria/arranjo-simples/exercicios/

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