Autor Tema: Variaciones, combinaciones y permutaciones.

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03 Febrero, 2011, 02:26 pm
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Expert Pro

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Necesito ayuda para este ejercicio.
En una carrera de motociclismo participan 8 paises con tres pilotos cada uno.

a) ¿Cuantos posibles podios se pueden dar si consideramos dos podios distintos si alguno de los pilotos no está colocado en la misma posición?
Creo que es Variación con repetición= \(  3^{24} \)  ¿Es así??

b) Sabiendo que se izan las banderas de los paises cuyos pilotos obtienen podio en el orden correspondiente ¿Cuantos posibles izamientos se pueden dar?
En este caso creo que se trata de combinaciones con repetición.

c) Si Italia es uno de los paises participantes ¿En cuantos de los posibles
izamientos podemos aparecer?

03 Febrero, 2011, 06:15 pm
Respuesta #1

Héctor Manuel

  • Lathi
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Es mejor que entiendas los conceptos de variación,  combinación y permutación en vez de identificar mecánicamente sus usos.

Así, para el (1):  En el primer lugar puedes poner a cualquiera de los 24 competidores; en el segundo únicamente a 23 (ya que ya pusiste a uno en el primer lugar); en el tercer puedes colocar a cualquiera de los 22 restantes.

Por tanto, la respuesta es \( 24*23*22 \).

Otra forma de hacerlo es pensar que para el podio deben haber tres competidores.  Por tanto, escogemos primero a los tres competidores que van a estar en el podio.  Esto se hace de \( \displaystyle\binom{24}{3} \) maneras.  Luego, digamos que escogiste a los competidores a,b y c.  Estos tres competidores se pueden formar de 3!=6 formas en el podio.

Por tanto, el total de podios diferentes que se puede formar es \( 3!*\displaystyle\binom{24}{3} \).  Verifica que ambas respuestas coinciden.

(ii) Pueden suceder tres cosas:
a) Que los tres ganadores sean del mismo país, en cuyo caso habrán 8 formas distintas (una por cada país)
b)Dos ganadores sean del mismo país y el tercero sea de otro país, de las cuales hay \( \displaystyle\binom{8}{2} \) formas
c)Los tres ganadores sean de distitno país, por lo que habrán en este caso \( \displaystyle\binom{8}{3} \) formas.

Por tanto, el total de izamientos es...

iii) Una vez que tenemos los izamientos totales, queremos ver en cuáles de ellos está Italia.  Puedes contar entonces en cuántos no está.  Para ello, si Italia no está, entonces haremos un análisis como el que hicimos en (ii) pero considerando ahora únicamente 7 países (ya que el octavo, Italia, no debe ser considerado).

De esa manera tendrás el total de izamientos y el total en el que no aparece Italia.  Por tanto, ya puedes saber en cuántos aparece.

Saludos.

03 Febrero, 2011, 08:03 pm
Respuesta #2

Expert Pro

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Una última duda, los resultados obtenidos en el segundo apartado ¿se multiplican o se suman?

03 Febrero, 2011, 08:05 pm
Respuesta #3

Héctor Manuel

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Se suman.  Recuerda que cuando analizas una situación por casos, los resultados deben sumarse (principio aditivo del conteo)

Saludos.

03 Febrero, 2011, 08:06 pm
Respuesta #4

Expert Pro

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Muchas gracias, me ha sido de gran ayuda.

03 Febrero, 2011, 08:18 pm
Respuesta #5

Héctor Manuel

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mmm estoy cayendo en un detalle sobre el (2) (y por tanto sobre (3)): importa el orden.  Es decir, es diferente el podio AAB que el ABA aunque hayan dos banderas iguales (caso (b)).

Corrijo entoces:

(a) Este caso está bien (los ganadores son del mismo país)

(b) Bueno.  Ya tenemos que hay \( \displaystyle\binom{8}{2} \) formas de escoger las nacionalidades.  Luego, digamos que se escogieron las nacionalidades A y B.  Cada palabra de la forma {A,A,B} o {A,B,B} representa un podio.  Es decir, una vez que tenemos las dos nacionalidades, debemos escoger a cuál de ellas le corresponden dos ganadores y a cuál le corresponde 1.  Esto se hace de 2 formas (son los dos conjuntos {A,A,B} y {A,B,B}). 

Tenemos entonces ya el país con dos ganadores y el país con uno solo.  Ahora bien, si tenemos por ejemplo {A,A,B}, debemos ver cómo pueden ponerse estas banderas en el podio.  Es decir cuántas palabras hay con una B y dos A.  El total es 3. 

Por tanto la respuesta a (b) es \( \displaystyle\binom{8}{2}*2*3 \)

(c) Este caso es más sencillo.   Como ya sabemos que hay \( \displaystyle\binom{8}{3} \) formas de elegir las nacionalidades, cada una de estas formas se puede acomodar en el podio de \( 3!=6 \) maneras.  Entonces la respuesta en este caso es \( \displaystyle\binom{8}{3}3! \).

Por tanto la respuesta de (2) es \( \displaystyle\binom{8}{1}+2*3\displaystyle\binom{8}{2}+3!\displaystyle\binom{8}{3} \).

Como ya indiqué antes, un análisis similar nos mostrará en cuántos de esos no está Italia, pero considerando 7 países en lugar de 8.

Saludos.