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Pré-visualização | Página 44 de 50propriedade importante é o fato de poder escrever qualquer número fatorial em função do fatorial de um de seus antecessores, por exemplo: 6! = 6×5×4×3×2×1 = 720 mas, poderíamos escrever 6! como sendo: 6! = 6×5! = 6×5×4! = 6×5×4×3! = ...= 720 ou seja, é possível interromper o desenvolvimento do fatorial a qualquer momento, para isso basta que o último elemento escrito seja colocado na forma fatorial. Essa propriedade é útil para realizar divisões entre números fatoriais, por exemplo: pois o 6! do denominador cancela com o do numerador. De uma forma geral, em divisões entre fatoriais, deve-se desenvolver o maior deles até se chegar no menor, poden- do, então, simplificar a divisão. Observação: , não se pode simplificar os números fatoriais, é necessário desenvolvê-los primeiro, assim: que é completamente diferente de 2! = 2. Exemplos: Determine o valor das expressões abaixo: a) b) c) (lembrar que: 0! = 1) d) EXERCÍCIOS PROPOSTOS: NÚMEROS FATORIAIS Efetue os fatoriais abaixo: 1) 7! 2) 1! + 2! + 3! 3) 1! – 0! 4) 5) 1! – 2! 6) 7) 8) 9) 10) RESPOSTAS 1) 5.040 2) 9 3) 0 4) 1 5) –1 6) 5.040 7) 4 8) 9) 560 10) 728 PERMUTAÇÃO SIMPLES E COMPOSTA INTRODUÇÃO Entende-se por permutação simples as permutações onde os elementos a serem permutados são distintos; por exemplo, se fossemos determinar o número de anagramas da palavra COMEDIA (assentos serão ignorados para os anagramas), utilizaremos a permutação simples, pois nenhuma letra se repete. Já no caso da palavra BANANA, não poderíamos utilizar tal técnica, pois as letras A e N aparecem mais de uma vez, para esse tipo de cálculo, deve-se utilizar a permutação composta, que será discutida posteriormente. PERMUTAÇÃO SIMPLES Para discutirmos os conceitos envolvidos na permuta- ção simples, vamos calcular o número de anagramas da palavra GARFO. Primeiramente, deve-se atentar que não há nenhuma letra (elemento) repetido, logo a permutação será simples. A palavra GARFO é formada por 5 letras, assim devemos executar a permutação de 5 elementos. Esquema- ticamente, tem-se: onde cada bloco significa uma letra. No primeiro bloco, pode-se colocar qualquer uma das 5 letras (G, A, R, F, O), porém para o segundo bloco restam apenas 4 possibilidades, pois uma letra já foi utilizada no primeiro bloco; para o terceiro sobram apenas 3 letras (as cinco possíveis menos as duas já utilizadas nos blocos anteriores), similarmente, para o quarto bloco tem-se duas possibilidades e no quinto apenas uma. Esse raciocínio pode ser diagramado como: Utilizando o princípio multiplicativo, o número de anagramas será: 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120 Analisando o resultado obtido para o número de anagramas da palavra GARFO, percebe-se que o número de permutações possíveis é igual a 5!, e cinco é exatamente o número de letras da palavra GARFO, assim pode-se enunciar o método de calcular as permutações simples. O número de permutações de um conjunto de n elemen- tos distintos é dado por n! Matematicamente, tem-se: Então, para determinarmos o número de anagramas da palavra GARFO, bastava: 1) Identificar que GARFO possui 5 letras distintas. 2) Utilizar a permutação simples: P5 = 5! = 120 Vejamos um exemplo: Exemplo: Considere a palavra COMEDIA. a) Quantos anagramas podemos forma? b) Quantos anagramas começam com consoante? c) Quantos anagramas começam e terminam com vogal? d) Em quantos anagramas, as letras C M D estão juntas e nessa ordem? e) Em quantos anagramas, as letras C M D aparecem juntas? Resolução: a) Como não há repetições de letras na palavra COME- DIA, para determinar o número de anagramas basta calcular 7!, pois essa palavra possui sete letras. P7 = 7! = 5.040 A palavra COMEDIA possui 5.040 anagramas. b) Há 3 possibilidades para começar com consoante (C, M e D), assim podemos, esquematicamente, repre- sentar: Para cada consoante escolhida para a primeira casa, as 6 letras restantes permutam-se nas 6 casas que sobram. Assim, o número de anagramas que começam com consoante é 3 × P6 = 3 × 6! = 2.160 c) Há 4 possibilidades para começar com vogal (O, E, I e A) e 3 para terminar, pois deve-se subtrair a vogal utilizada no início do anagrama, então: Para cada vogal escolhida para a primeira e última casa, as 5 letras restantes permutam-se nas 5 casas que sobram. Assim, o número de anagramas que começam e terminam por vogal é: 4 × P5 × 3 = 4 × 5! × 3 = 1.440 d) As consoantes juntas e na ordem C M D funcionam como se fossem um única letra, por exemplo: etc. Assim, o número de anagramas que possuem as letras C M D juntas e nessa ordem é dado pela permu- tação de 5 elementos: P5 = 5! = 120 e) Para cada anagrama em que as letras C M D apare- cem juntas e nessa ordem, pode-se permutar essas 3 consoantes entre elas: etc. O número de permutações de 3 elementos é 3! = 6. Como existem 120 anagramas em que as letras C M D aparecem juntas e nessa ordem, o número de anagramas em que elas somente aparecem juntas será: 120 × 6 = 720. Obs. Situações como essa sempre são resolvidas multiplicando a permutação dos blocos (nesse caso, são 5) pela permutação interna do bloco em que o conjunto das letras está, assim: P5 × P3 = 5! × 3! = 120 × 6 = 720 onde: P5 representa a permutação dos blocos; e P3 a permutação interna do bloco que possui as três letras (C M D) EXERCÍCIOS PROPOSTOS: PERMUTAÇÃO SIMPLES 1) Três cavalos disputam um páreo. Qual o número de resultados possíveis? (não são permitidos empates) 2) Quantos anagramas têm a palavra PALCO? 3) De quantas maneiras 6 pessoas podem sentar em 6 cadeiras alinhadas? Para os exercícios de 4 a 10, utilizar a palavra LOGICAS 4) Quantos anagramas possuem essa palavra? 5) Quantos anagramas começam com uma consoante? 6) Quantos anagramas terminam com uma vogal? 7) Quantos anagramas começam com uma vogal e terminam com uma consoante? 8) Em quantos anagramas as vogais e as consoantes aparecem juntas? 9) Em quantos anagramas as letras GI estão juntas e nessa ordem? 10) Em quantos anagramas as letras GI estão juntas ? RESPOSTAS 1) 6 2) 120 3) 720 4) 5.040 5) 2.880 6) 2.160 7) 1.440 8) 288 9) 720 10) 1.440 PERMUTAÇÃO COMPOSTA Esse tipo de permutação se aplica quando o sistema estudado possui elementos repetidos; por exemplo, a palavra OVO possui três letras, porém duas delas são iguais (O), o que significa que se trocarmos o primeiro O com o último não alteraremos absolutamente nada; não gerando um anagrama distinto. O número de anagramas dessa palavra não é P3 = 3! = 6, e sim 3 como podemos ver abaixo: {OVO – OOV - VOO} Outro exemplo, é a palavra ASAS que, também, não possui P4 = 4! = 24, e sim 6 anagramas apenas, são eles: {ASAS – AASS – SASA – ASSA – SAAS - SSAA} Esses são exemplos típicos de permutações compos- tas. Para calcular o número de anagramas para situações com elementos repetidos, deve-se, primeiramente, identifi- car quais são os elementos que se repetem, a seguir, determinar quantas vezes eles se repetem e, finalmente, dividir a permutação dos elementos pela permutação das repetições. Para o caso da palavra OVO, a letra que se repete é O e ela faz isso duas vezes, assim o número de anagramas é: o 2! do denominador é devido a repetição da letra O. Para a palavra ASAS, tem-se duas letras se repetindo e cada uma delas faz isso duas vezes, assim: o primeiro 2! do denominado é relativo a repetição da letra A e o segundo referente a letra S. Matematicamente, a permutação compostas de n elementos é definida como: Onde, a, b, c... é o número de vezes que cada elemento se repete. Vejamos alguns exemplos. Exemplo 1: Quantos anagramas possui a palavra BANANA? Resolução: Essa palavra possui 6 letras, dentre elas duas se repetem. A que se repete 3 vezes e N que se repete 2 vezes, assim o número de anagramas será dado por: Pode-se escrever 60 anagramas com a palavra BANANA. Exemplo 2: Considere a palavra CONCURSOS. a) Quantos anagramas podem ser formados? b) Quantos anagramas começam com a letra C? Resolução: a) Essa palavra possui 9 letras, Quantos são os anagramas que começam é terminam por consoante?Quantos anagramas começam ou terminam com consoante ? Resolvido ! pega a probabilidade delas estarem no meio que é 48, e subtrai do total que é 720. Dá 672.
Quantos são os anagramas que terminam com consoante?2! 120 anagramas terminam por consoante. Quantos anagramas começam por vogal?
Quantos começam por consoante?Temos 19 consoantes na Língua Portuguesa.
Quantos anagramas começam com consoante ou terminam com vogal?= 240 anagramas. Os que terminam com consoante são 3 * 5! = 360 anagramas.
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