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Permutaciones del conjunto$\{1, 2, 3, 4, 5\}$ que cumplen ciertas condiciones - Teoría de combinaciones

Problema:

De entre todos los posibles permutaciones del conjunto $\{1, 2, 3, 4, 5\}$, ¿en cuántos cumple que:

  1. el elemento $1$ está en la primera posición?
  2. el elemento $2$ está en la segunda posición?
  3. los tres primeros elementos, ocupan los tres primeros puestos?
  4. Cualquiera de los tres primeros elementos no está en su posición correcta?

Lo he intentado?

#1:

Si el elemento $1$ se mantiene en la primera posición, yo lo veo como una permutación de los elementos que es:

$$ 4! = 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1 = 24 $$

#2:

Veo que este problema ya que la misma como la primera pregunta, pero sólo por algún otro elemento, así que creo que es la misma respuesta que es:

$$ 4! = 24 $$

#3:

Si los tres primeros elementos se mantuvo en su posición original, lo veo como un permutaciones de los restantes 2 elementos que parece ser:

$$ 2! = 2 \cdot 1 = 2 $$

#4:

$\color{red}{\text{I am not sure how to correctly proceed with this question. }}$

Pero a mi entender, sería una situación en la que:

  • El primer elemento permanece en su posición original con las permutaciones de otro elemento de la misma para el segundo y el tercer elemento.

  • También, cuando el primero de los dos elementos que, a continuación, el segundo dos y, finalmente, la primera y la tercera.

Y es cierto que es la misma como:

$$ 3(4!) + 3(3!) = 3\cdot24 + 3\cdot6 + 2 = 72 + 18 = 80 $$

Serían estos sean correctos, si no ¿de dónde me van mal y cómo puedo corregirlo?

3voto

Yariv Levy Puntos 11

Para el n. ° 4, puede usar el principio de Exclusión de inclusión:

$|U| = 5!$ (El caso general, "universo")

$|\bigcup \limits_{i=1}^n A_i|$ =$3\cdot4! - 3\cdot3! + 2!$ (lo usamos para evitar el doble conteo)

Al combinarlos obtenemos,

$|U| - |\bigcup \limits_{i=1}^n A_i| = 5! - 3\cdot4! + 3\cdot3! - 2! = 64$

1voto

Maverick Puntos 664

Numero 3

¡Se dice que los primeros 3 ocupan los primeros tres lugares así que 1, 2 y 3 se pueden arreglar entre ellos en 3! formas. Así que el número total de formas en que pueden organizarse = 2! x 3! = 12

No. 4

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