Permutações e combinações
Permutações e combinações , as várias maneiras pelas quais os objetos de um conjunto podem ser selecionados, geralmente sem substituição, para formar subconjuntos. Essa seleção de subconjuntos é chamada de permutação quando a ordem de seleção é um fator, uma combinação quando a ordem não é um fator. Ao considerar a proporção entre o número de subconjuntos desejados e o número de todos os subconjuntos possíveis para muitos jogos de azar no século 17, os matemáticos franceses Blaise Pascal e Pierre de Fermat deram impulso para o desenvolvimento de combinatória eteoria da probabilidade.
Os conceitos e diferenças entre permutações e combinações podem ser ilustrados pelo exame de todas as diferentes maneiras em que um par de objetos pode ser selecionado a partir de cinco objetos distinguíveis - como as letras A, B, C, D e E. Se ambos as letras selecionadas e a ordem de seleção são consideradas, então os seguintes 20 resultados são possíveis:
Cada uma dessas 20 seleções diferentes possíveis é chamada de permutação. Em particular, eles são chamados de permutações de cinco objetos tomados dois de cada vez, e o número de tais permutações possíveis é denotado pelo símbolo5 P dois, leia 5 permute 2. Em geral, se houver n objetos disponíveis para seleção e permutações ( P ) devem ser formados usando para dos objetos de cada vez, o número de diferentes permutações possíveis é denotado pelo símbolo n P para . Uma fórmula para sua avaliação é n P para = n ! / ( n - para )!A expressão n !-leitura n fatorial - indica que todos os inteiros positivos consecutivos de 1 até e incluindo n devem ser multiplicados juntos, e 0! é definido como igual a 1. Por exemplo, usando esta fórmula, o número de permutações de cinco objetos tomados dois por vez é
(Para para = n , n P para = n ! Assim, para 5 objetos, existem 5! = 120 arranjos.)
Para combinações, para objetos são selecionados de um conjunto de n objetos para produzir subconjuntos sem ordenação. Comparando o exemplo de permutação anterior com a combinação correspondente, os subconjuntos AB e BA não são mais seleções distintas; eliminando tais casos, restam apenas 10 subconjuntos diferentes possíveis - AB, AC, AD, AE, BC, BD, BE, CD, CE e DE.
O número de tais subconjuntos é denotado por n C para , leitura n escolher para . Para combinações, desde para objetos têm para ! arranjos, existem para ! permutações indistinguíveis para cada escolha de para objetos; portanto, dividindo a fórmula de permutação por para ! produz a seguinte fórmula de combinação:
Este é o mesmo que o ( n , para ) coeficiente binomial ( Vejo teorema binomial; essas combinações às vezes são chamadas para -subconjuntos). Por exemplo, o número de combinações de cinco objetos tomados dois de cada vez é
As fórmulas para n P para e n C para são chamadas de fórmulas de contagem, pois podem ser usadas para contar o número de permutações ou combinações possíveis em uma determinada situação, sem ter que listar todas.
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