Combinatorias
Combinatorias
Combinatorias
m1 • m2 • ... • mk
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PRINCIPIO FUNDAMENTAL DEL CONTEO
Ejemplo 1:
n!
n
P ( n, r ) = P = r
( n − r )!
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PERMUTACIONES
5 4 3 2 1 5!=120
Permutaciones circulares:
n objetos pueden distribuirse en un círculo de (n-1)(n-2)...(3)(2)(1) formas
distintas
PCn = ( n − 1)!
¿de cuántas maneras se puede acomodar una reunión de cinco
personas en una mesa redonda?
(5-1)!=4!= 25
Nótese que la primera persona puede colocarse en cualquier lugar, por lo que de las P(n,r) hay
que desechar las que son iguales, por lo que PCn = n! / n = (n-1)!
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PERMUTACIONES
Permutaciones con repetición:
Si se tiene un conjunto de n objetos diferentes, se forman conjuntos de r
objetos, en donde se permite la repetición y además se permite: r < n, r
>n ó r=n
r veces
n r
lo que también se expresa de la forma: PR = nr
Nótese que en este caso, después de observar cada resultado se devuelve el elemento al conjunto, y
para el siguiente ensayo hay otra vez n resultados posibles; por lo que se dice que se toman muestras
con reemplazo.
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PERMUTACIONES
Permutaciones con grupos de objetos iguales:
n n!
P m1 ,m2 ,..,mk =
m1! m2! ... mk !
Ejemplo:
¿cuántos códigos diferentes de siete letras pueden formarse con tres letras X,
dos letras Y y dos letras Z? 7 7!
P3, 2, 2 = = 210
3! 2! 2!
COMBINACIONES
Si se tiene un conjunto de n objetos diferentes, las combinaciones son
subconjuntos de r objetos, en donde una combinación es distinta de otra si
difiere en al menos un elemento, sin importar el orden de éstos.
Condición: r < n.
n n!
El número total de permutaciones es: P ( n, r ) = P =
r
( n − r )!
Pero como para cada combinación
hay r! permutaciones, se tiene que: Prn = r! Crn
n
n P 1 n!
Despejando: Cr = r
=
r! r! ( n − r )!
Que también se puede expresar de la forma:
⎛n⎞ n n!
⎜⎜ ⎟⎟ = C ( n, r ) = Cr =
⎝r⎠ r! ( n − r )!
COMBINACIONES
Ejemplo 1:
⎛ 25 ⎞ 25 25! 25!
⎜⎜ ⎟⎟ = C4 = = = 12,650
⎝4⎠ 4! ( 25 − 4)! 4! ( 21)!
COMBINACIONES
Ejemplo 2:
n n + r −1 ( n + r − 1)! ( n + r − 1)!
CR = C
r r = =
r! ([n + r − 1] − r )! r! ( n − 1)!
En una urna se tienen seis esferas diferentes ¿Cuántas combinaciones
de cuatro esferas, con repetición, se pueden formar?
6(6 + 4 − 1)! 9!
CR =4 = = 126
4! (6 − 1)! 4! 5!
9!
o bien: CR46 = C46+ 4−1 = C49 = = 126
4! (9 - 4)!
NÚMEROS COMBINATORIOS
⎛n⎞ n!
⎜⎜ ⎟⎟ =
⎝ r ⎠ r! ( n − r )!
Propiedades de los números combinatorios
⎛n⎞ ⎛n⎞ ⎛0⎞ ⎛n⎞
⎜⎜ ⎟⎟ = 1; ⎜⎜ ⎟⎟ = 1; ⎜⎜ ⎟⎟ = 1; ⎜⎜ ⎟⎟ = n
⎝n⎠ ⎝0⎠ ⎝0⎠ ⎝1⎠
⎛n⎞ ⎛ n ⎞ ⎛ n + 1⎞ ⎛ n ⎞ ⎛ n ⎞
⎜⎜ ⎟⎟ = ⎜⎜ ⎟⎟ ; ⎜⎜ ⎟⎟ = ⎜⎜ ⎟⎟ + ⎜⎜ ⎟⎟
⎝r ⎠ ⎝n − r⎠ ⎝ r ⎠ ⎝ r − 1⎠ ⎝ r ⎠
Ejemplos:
⎛10 ⎞ ⎛ 10 ⎞ ⎛10 ⎞ ⎛ 9 ⎞ ⎛ 8 ⎞ ⎛ 8⎞
⎜⎜ ⎟⎟ = ⎜⎜ ⎟⎟ = ⎜⎜ ⎟⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ = ⎜⎜ ⎟⎟ + ⎜⎜ ⎟⎟
6
⎝ ⎠ ⎝ 10 − 6 ⎠ ⎝4⎠ ⎝ 5 ⎠ ⎝ 4 ⎠ ⎝ 5⎠
210 210 126 70 56
TEOREMA DEL BINOMIO Y EL TRIÁNGULO DE PASCAL
n ⎛ n ⎞ n−r r
n
Teorema del binomio: ( a + b) = ∑ ⎜⎜ ⎟⎟a b
r =0 ⎝ r ⎠
n=0 1
n=1 1 1
n=2 1 2 1
n=3 1 3 3 1
n=4 1 4 6 4 1
n=5 1 5 10 10 5 1
n=6 1 6 15 20 15 6 1
n=7 1 7 21 35 35 21 7 1
Proporciona los coeficientes de cada término del desarrollo del binomio; cada
celda en él triángulo corresponde al número combinatorio C(n,r) donde n es
el renglón y r es la posición del término, para r=0, 1, . . . ,n.
A AAA
A S AAS
ASA
A
A
S
S ASS
SAA
A
A SAS
S
S
SSA
A
S
S SSS