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Ejemplos

Números de tres cifras

¿Cuántos números de tres cifras distintas pueden formarse con los dígitos impares?

Apliquemos el Principio General de la Multiplicación a este problema. Comencemos escribiendo nuestras casillas para ubicar las posibilidades en cada una, haremos tres líneas, donde cada una representa a uno de los dígitos del número:

________    ________    ________

Para elegir la primera cifra tenemos 5 opciones (1, 3, 5, 7, 9).

    5                            

Para elegir la segunda cifra tenemos 4 opciones, porque de las cinco opciones originales ya no debemos repetir la primera.

    5            4                

Para elegir la segunda cifra solamente nos quedan 3 opciones, porque de las cinco opciones originales ya no debemos repetir ni la primera, ni la segunda que ya escogimos.

     5            4            3    

Así, la respuesta será la multiplicación de las opciones para cada cifra \(5\cdot4\cdot3=60\)

Lectura facilitada

Intenta construir todos los números posibles que cumplan la condición, pero lleva un orden, si quieres puedes comenzar por los que empiezan en 1, y vas combinando los dígitos impares hasta que logres la lista completa.

Si no quieres hacer la lista completa porque es muy larga, puedes observar qué tienen en común los que empiezan con 1 que los que empiezan con 3, por ejemplo, y tratar de armar un argumento que te ayude a llegar a la respuesta.

El turista

Un turista debe trasladarse de una ciudad a otra. Para hacerlo puede optar por viajar en avión, barco, autobús o tren, y en cada uno de estos medios puede elegir viajar en primera o en clase turista. ¿De cuántas maneras distintas puede realizar el viaje?

Para cada elección del medio de transporte, sus opciones son siempre dos: primera clase o clase turista, como son cuatro medios de transporte disponibles, la cantidad de formas en las que se puede viajar es \(4\cdot2=8\): 

    4            2    

Muchos viajes

Supongamos que el turista del problema anterior decide visitar cinco ciudades en un determinado orden. Para trasladarse de una a otra tiene las mismas opciones que en el problema anterior. ¿De cuántas maneras puede realizar el itinerario?

Tomando en cuenta lo que hicimos antes, para cada tramo de viaje entre ciudad y ciudad nuestro turista tendrá las mismas 8 opciones que en el problema anterior, entonces bastará con multiplicar las opciones de cada tramo por el número de tramos a recorrer \(6\cdot4\cdot2=48\):

    6            4            2    

Parejas de baile

En una fiesta, se encuentran diez hombre y ocho mujeres. ¿De cuántas maneras pueden integrarse en parejas (hombre-mujer) para bailar una determinada pieza?

Apliquemos el Principio General de la Multiplicación desde la perspectiva de las damas. Cada mujer deberá elegir una pareja, así la primera en hacerlo podrá elegir entre 10 posibilidades, la segunda 9, la tercera 8, y así sucesivamente hasta que todas tengan pareja. Entonces la cantidad de parejas que pueden formarse son \(10\cdot9\cdot8\cdot7\cdot6\cdot5\cdot4\cdot3=1\:814\:400\) ¿Imaginabas que fueran tantas?

¿Qué pasa si lo hacemos desde la perspectiva de los caballeros? Bueno, el primero de ellos en elegir tendría 8 opciones, el segundo 7, y así sucesivamente, es decir, \(8\cdot7\cdot6\cdot5\cdot4\cdot3\cdot2\cdot1=40\:320\).

Ahora deberíamos, saber cuáles dos hombre no van a bailar. Para elegir al primero tenemos 10 opciones y para el segundo 9, es decir, \(10\cdot9=90\) pero da igual si elegimos primero a Alfredo y después a Benito o primero a Benito y después a Alfredo, igualmente ninguno de los dos bailará, por lo tanto estaríamos contando dos veces cada caso, por lo que es necesario dividir entre dos. La cantidad de maneras de escoger los dos hombres que no bailarán es \(10\cdot9/2=45\).

Finalmente, por cada 2 que no bailan se pueden formar \(40\:320\) parejas distintas, en conclusión, las parejas que pueden formarse son \(45\cdot40 320=1\:814\:400\)

Nota que difícilmente encontrará una manera única de resolver los problemas de combinatoria, debes sentirte en confianza de aportar tus propias soluciones, en tanto se considere correcta.

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