www.clasesalacarta.com 1 Tema 8.- Combinatoria Conceptos Fundamentales La Combinatoria es la parte de las Matemáticas que se ocupa de la resolución de problemas de elección y disposición de los elementos de cierto conjunto, de acuerdo con ciertas reglas. En todo problema combinatorio hay varios conceptos claves que debemos distinguir: Población: conjunto de elementos que se están estudiando. Se llama tamaño de la población al número de elementos de este conjunto. Muestra: subconjunto de la población. Se llama tamaño de la muestra al número de elementos que la componen. Los diferentes tipos de muestra vienen determinados por dos aspectos: El orden, es decir, si es importante que los elementos de la muestra aparezcan ordenados o no. La posibilidad de repetición o no de los elementos. El objetivo de la Combinatoria es calcular cuántos tipos de muestras de un determinado tamaño se pueden extraer de cierta población. Para ello nos basamos en el Principio de Multiplicación: si un procedimiento se puede separar en r etapas, de modo que el resultado de una de ellas no influye en el resultado de las otras, y en cada una de estas etapas se obtienen respectivamente n1, n2, n3,…, nr, resultados, entonces el procedimiento global conduce a n1·n2·n3·…·nr resultados. Muestras Ordenadas Variaciones Sin repetición Para muestras ordenadas y sin repetición de tamaño k (k<n). Si el tamaño de la población es n y el de la muestra k (indica el nº de factores que hay que multiplicar), el número de variaciones sin repetición será: k Vn =n· n-1 ·…·(n-k+1) Con repetición k VRn = nk Permutaciones sin repetición En el caso particular de que se tome una muestra de tamaño igual al tamaño de la población, k = n, las variaciones se denominan permutaciones sin repetición de n elementos: Pn = n! El producto de todos los números enteros desde el 1 hasta el n se denomina factorial de n (n!): 0!=1 1!=1 ∄ n! n < 0 Permutaciones con elementos repetidos Si queremos calcular el nºo de permutaciones de n elementos de los cuáles hay n1 de una clase,n2 de otra, etc…, de modo que n1+n2+…+nr = n, entonces hablamos de permutaciones de n elementos, algunos de los cuales están repetidos, lo que se expresa como: n , n 2 , nr PRn1 = n! n1 ! · n2 ! ·…· nr ! Muestras no ordenadas y sin repetición: Combinaciones k Cn = k Vn n! = Pk k! n-k ! á á 2 Matemáticas _ CCSS _ 2º Bachillerato Ejemplos Muestras Ordenadas Sin Repetición Variaciones Permutaciones En un club de fans hay 34 miembros, hay que elegir al presidente, al vicepresidente, al tesorero y al secretario ¿De cuántas formas posibles se pueden cubrir estos 4 puestos? ¿Cuántos números de 5 cifras distintas se pueden formar con los nº 1, 2, 3, 4, 5? Ordenadas Ordenadas Uso todos los elementos: 5 nº=5 cifras Faltan elementos: 4 puestos para 34 miembros Sin repetición: 5 nº = 5 cifras Sin repetición: 1 persona = 1 cargo PRn =n! → PR5=5!=120 Vkn =n· n-1 ·…·(n-k+1) 4 VR34 =34· 34-1 · 34-2 · 34-3 =1 113 024 formas Con Repetición Variaciones Permutaciones Con los nº 1, 2, 3 ¿Cuántos números de 5 cifras se pueden formar? Ordenadas Faltan elementos: 4 puestos para 34 miembros Con repetición: 3 nº = 5 cifras Con los nº 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 7, 7 ¿Cuántos números de 9 cifras se pueden formar? Ordenadas Uso todos los elementos: 9 nº=9 cifras Con repetición: no dicen que sean cifras distintas 5 5 m VRm n =n → VR3 =3 =243 números de 5 cifras PRnn1 , n2, nr = Muestras NO ordenadas n! 9! 3,4,2 → PR9 = =1260 n1 ! · n2! ·…· nr ! 3!·4!·2! Combinaciones sin repetición ¿Cuántas apuestas de la primitiva (50 casillas) de 1 columna tienes que rellenar para garantizarte el acierto de los 6 resultados? n! k Cn = k! n-k ! 50! NO importa el orden de los nº Combinación 6 C50= =15 890 700 NO se pueden repetir los nº 6! 44 ! 1 P acertar los 6 = 15 890 700