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Colección Temas Selectos Análisis combinatorio Teoría y práctica NAME E IS . Asociación Fondo de Investigadores y Editores A Análisis combinatorio twitter.com/calapenshko Alex Malpica Manzanilla Lumbreras Editones twitter.com/calapenshko Análisis combinatorio Autores: Alex Malpica Manzanilla GO Titular de la obra: Asociación Fondo de Investigadores y Editores Editor: Asociación Fondo de Investigadores y Editores Diseño y diagramación: Asociación Fondo de Investigadores y Editores G Asociación Fondo de Investigadores y Editores Av, Alfonso Ugarte N.* 1426, Breña. Lima-Perú. Telefax: 01-332 3786 Para su sello editorial Lumbreras Editores Página web: www.elumbreras.com.pe Primera edición: enero de 2012 Primera reimpresión: junio de 2015 Segunda reimpresión: agosto de 2016 Tercera reimpresión: agosto de 2017 Cuarta reimpresión: diciembre de 2018 Tiraje: 800 ejemplares ISBN: 978-612-307-087-8 Registro del proyecto editorial N.* 31501051800693 “Hecho el depósito legal en la Biblioteca Nacional del Perú” N.” 2018-09902 Prohibida su reproducción total o parcial. Derechos reservados D. LEG. N.” 822 Distribución y ventas al por mayor y menor Teléfonos: Lima: 01-332 3786 / Provincia: 01-433 0713 ventas Y elumbreras.com.pe Esta obra se terminó de imprimir en los talleres gráficos de la Asociación Fondo de Investigadores y Editores an el mes de diciembre de 2018. Calle Las Herramientas N.? 1873 / Av. Alfonso Ugarte N.? 1426, Lima-Perú. Teléfono: 01-336 5889 OA "E PRESENTACIÓN o 7 A a 9 e ANÁLISIS COMBINATORIO Principios fundamentales de conteo.................acs. ans a 11 Principio de adición..... z a 11 Principio de multiplicación 13 Ta e dc 15 Md ts 16 AMM A 16 Permutación circular 17 Permutación lineal con elementos repetidos 19 Combinaciones... Ea 21 Combinación simple 21 Combinaciones con repetición mes 24 o PROBLEMAS RESUELTOS Nivel básico 27 Nivel Intermedio... cds TT á5 Nivel avanzado ._— | "a PROBLEMAS PROPUESTOS val o ic caco qui ds 101 Nivel intermedio .............................. === ===== == . 105 Nivel avanzado A e . 112 A . 116 "WE BIBLIOGRAFÍA....... SKY 117 - EF PRESENTACIÓN OPS arerartaperss Ml La Asociación Fondo de Investigadores y Editores - Afined, promotora de Lumbreras Editores, presenta a la comunidad educativa el texto Análisis combinatorio, perteneciente a una nueva serie de temas escogidos donde se realza el valor analítico y crítico en la enseñanza de las ciencias. La nueva Colección Temas Selectos se caracteriza por brindar a los alum- nos preuniversitarios contenidos dinámicos y precisos que afianzan sus co- nocimientos en temas específicos en los cursos de matemáticas, ciencias na- turales y razonamiento matemático. De esta forma, Lumbreras Editores abre una nueva línea de publicaciones poniendo énfasis en el enfoque didáctico y cuidadoso en la relación teoria-práctica. Hay temas principales en cada materia que necesitan de mayor profun- dización y análisis para la comprensión y resolución de los ejercicios, por eso nuestra editorial seguirá publicando nuevos títulos hasta completar una nu- trida colección que permita mantener el reconocimiento y la confianza de los estudiantes, al manejar una teoría sucinta, directa, con ejercicios aplicativos y problemas resueltos y propuestos por niveles, Lumbreras Editores quiere reconocer el esfuerzo conjunto que ha signi- ficado. esta publicación, en la cual ha participado un grupo de profesionales de primer nivel, cuyo esfuerzo es un apoyo fundamental a nuestro anhelo de una educación cientifica y humanística integral. En este proceso, desea- mos reconocer la labor del profesor Alex Malpica Manzanilla, de la plana de Aritmética de las academias Aduni y César Vallejo, por su labor en la elabo- ración del presente material, gracias a su valiosa trayectoria en la enseñanza preuniversitaria. Asociación Fondo de Investigadores y Editores ¿INTRODUCCIÓN En nuestra vida diaria nos encontramos con diversas situaciones en las que quisiéramos saber de cuántas formas puede ocurrir un evento (o aconteci- miento), es decir, contar las diversas formas en la que puede ocurrir dicho evento. Debido a que muchas veces no siempre es fácil poder determinarlo, el estudio del análisis combinatorio nos ayudará a resolver estos problemas. Históricamente el análisis combinatorio surge en el siglo xvi, pues la so- ciedad de esa época ocupaba parte de su tiempo en juegos de azar en los cuales ganaban o perdían cuantiosas fortunas. Generalmente se jugaba a los dados o a las cartas apostando brillantes, prendas valiosas, caballos de raza, etcétera. Es por ello que en sus inicios los problemas combinatorios trataban sobre juegos de azar, con el fin de calcular de manera simple la totalidad de las posibles combinaciones que pueden ocurrir en una jugada o en varias jugadas, o los sucesos de un determinado juego sin necesidad de que en cada ocasión se deba enumerar, graficar o tabular todas las combinaciones resultantes, tarea que puede ser tediosa y difícil cuando el número de com- binaciones que se produce es grande. Su estudio teórico fue iniciado con los matemáticos franceses Blas Pascal y Pierre Fermat cuando experimentaban en las mesas de juego resolviendo de esta manera diversos problemas su- geridos por estos juegos; posteriormente, otros matemáticos como Leibniz, Bernoulli y Euler continuaron el desarrollo de esta teoría que luego servirá como base para el estudio de la teoría de las probabilidades. El análisis combinatorio debe entenderse como la técnica, habilidad o arte de contar sin enumerar. Es decir, obtendremos aptitudes que nos per- mitirán conocer el número de resultados que puede arrojar una experiencia aplicando los principios fundamentales del conteo y las técnicas para poder agrupar u ordenar elementos u objetos de un conjunto dado. Actualmente, el análisis combinatorio nos ayuda a resolver problemas de transporte, problemas de elaboración de horarios, planes de producción, para confeccionar y descifrar claves así como también para desarrollar la teo- ría de la información y resolver ciertos tipos de problemas en los que se exige ingeniosidad y una comprensión adecuada del problema. g r " E R A E A N A e] S a ++ ANÁLISIS COMBINATORIO twitter.com/calapenshko Es la parte de las matemáticas que estudia las formas de contar los diferentes ordenamientos y agrupamientos que se pueden realizar con los elementos de un conjunto, los cuales nos permiten resolver problemas prácticos. En nuestra vida diaria nos encontramos con situaciones en las cuales nos preguntamos de cuántas maneras se puede realizar... Como ejemplo, a continuación se muestra un modelo de riego para un cultivo de maracuyá. ¿De cuántas maneras se podrá realizar el riego del cultivo usando la acequia directamente (compuerta 8) o llenando primero el tanque usando ta compuerta A y después abrir la compuerta C para el riego? Para desarrollar estas preguntas, haremos uso de los principios fundamentales de conteo y de las técnicas de conteo que a continuación presentamos. El PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE CONTEO Nos permiten, de forma práctica, determinar el número de casos posibles en los que se puede rea- lizar un evento. : PRINCIPIO DE ADICIÓN Si un evento A ocurre de m maneras diferentes y otro evento B ocurre de n maneras dife- rentes, y no es posible realizar aribos eventos de forma simultánea o uno seguido del otro (eventos mutuamente excluyentes), entonces el evento (4 o B) se podrá realizar de m+n maneras diferentes. 11 LUMBRERAS EDITORES . tg Ejemplos 1. Si Paola desea viajar de Lima a Piura y tiene a su disposición 4 líneas aéreas y 5 líneasterrestres, ¿de cuántas maneras diferentes puede realizar su viaje? Resolución LIMA A 4 líneas Para que Paola viaje, lo puede hacer por vía: Aérea o Terrestre 4 + 5 = 9 opciones opciones opciones Por lo tanto, Paola tiene 9 maneras diferentes de poder realizar su viaje. 2, Mariela desea adquirir el libro Análisis combinatorio que es vendido en 3 lugares: en 8 librerías diferentes de la Feria Amazonas, en 7 librerías de la UNMSM y en las 6 librerías de Lumbreras Editores. ¿De cuántas maneras podrá adquirir dicho libro? Resolución Para adquirir el libro, Mariela puede ir a Feria Amazonas o UNMSM o Lumbreras Editores 8 - 7 + 6 = 21 librerias librerías librerias librerias Por lo tanto, Mariela puede adquirir el libro de 21 maneras diferentes. 12 _P y : ANÁLISIS COMBINATORIO Nota De forma práctica el conectivo “o” nos indica aplicar el principio de adición (+). PRINCIPIO DE MULTIPLICACIÓN Si un evento Á ocurre de m maneras diferentes y otro evento B ocurre de n ma- neras diferentes (pudiendo realizar los eventos de forma simultánea o consecu- tiva), entonces los eventos A y B se podrán realizar de mxn maneras diferentes. Ejemplos 1. Sise lanza un dado y una moneda simultáneamente, ¿cuántos resultados diferentes se obtienen? Resolución Se debe lanzar simultáneamente: dado moneda Ho AP y 1 2 c 3 á 5 5 6 _ 6 - Xx ¿ = 12 Los resultados que se obtienen son: (1; C), (2; C), (3; 0), (4; C), (5; C), (6; C) (1,5), (2; 5), (3; 5), (4; 5), (5; 5), (6; 5). 12 resultados diferentes Por lo tanto, se obtienen 12 resultados diferentes. 13 LUMBRERAS EDITORES a 2. Vanesa tiene 3 blusas de diferente color, 3 pantalones diferentes y 2 pares de zapatos diferentes. ¿De cuántas maneras distintas puede vestirse con estas prendas? Resolución Para vestirse, Vanesa necesita una blusa, un pantalón y un par de zapatos. Entonces: An A a AN 3 Xx 3 Xx 2 18 3 Por lo tanto, Vanesa se puede vestir de 18 maneras diferentes. Nota De forma práctica el conectivo “y” nos indica aplicar el principio de multiplicación (x). APLICACIÓN 1 ¿De cuántas maneras diferentes se puede ir de A hacia B sin retroceder? A B Resolución Consideremos un ejemplo previo. Para ir de M a Ñ se puede realizar de la siguiente forma m__—>1 A | ( Se llega de 4 +* maneras 1 2 4 14 l a c l e de £ l -' Ú a l ANÁLISIS COMBINATORIO Ue En el ejercicio A 1. 1 1 1 1 b kk 12 17 1 12 24 B 41 Por lo tanto, hay 41 maneras diferentes para ir de A hacia B. APLICACIÓN 2 En una carrera de caballos participan 6 caballos. ¿De cuántas maneras diferentes pueden ocupar los 3 primeros lugares? Resolución Puede ser ocupado Puede ser ocupado Puede ser ocupado por cualquiera de por cualquiera de por cualquiera de — los5 caballos los 4 caballos los ..a dr isa ca 1.* lugar | 2.* lugar | 3." lugar A Total de _ y do 6 xx 5 x 4 <= 120 Por lo tanto, hay 120 maneras diferentes de ocupar los tres primeros lugares. (ks] TÉCNICAS DE CONTEO Las técnicas de conteo son procedimientos que se realizan bajo ciertas condiciones para contar de forma directa los casos en que puede realizarse un evento. Entre ellas tenemos: Permutación lineal Permutaciones Permutación circular TÉCNICAS Permutación con elementos repetidos CONTEO Combinación simple Combinaciones a con elementos repetidos 15 LUMBRERAS EDITORES a roer PERMUTACIONES Son los diferentes ordenamientos que se pueden realizar con parte o todos los elementos de un conjunto. 4 Permutación lineal Son los ordenamientos que se pueden realizar con elementos diferentes en una fila o línea recta. Si n objetos diferentes se deben ordenar en fila tomados en grupos de r objetos (r < n), se denotará y calculará así: Ejemplos 1, 16 Indique de cuántas maneras diferentes se pueden ubicar 6 personas en una fila con: i. 6asientos ii. d asientos Resolución ¡. Sean las personas A, B, C, D, E y F que se van a ubicar en los asientos. Empleando el principio de la multiplicación, se tendría que: Le e 1" qe gr E* aslento | asiento | asiento | asiento | asiento | asiento A y pg Vga =6x5x48x3x2x 1=720 Total de maneras Se ha realizado una permutación de 6 elementos, es decir Pe=P.=6x5x4 x3x2x1=6|=720 Por lo tanto, se pueden ubicar de 720 maneras diferentes. li. Ahora la cantidad de asientos solamente son cuatro. $e permutaran 6 personas tomadas en grupos de 4, T T T I Totalde_ 56 x 5x4 x 3 = 360 maneras Se ha realizado una permutación de 6 elementos tomados en grupos de 4, es decir: 5 61__72_ 360 (6-4) 2 Por lo tanto, se pueden ubicar de 360 maneras diferentes. A ANÁLISIS COMBINATORIO 2. ¿Cuántas palabras se pueden formar ordenando las letras de la palabra ALIENTO, sin importar que tengan sentido o no? Resolución Para formar palabras (con sentido o no), las 7 letras de la palabra ALIENTO deben permutar. [afiu[i efe [r[o] Va Total de formas o = P,= 71 = 5040 Por lo tanto, se pueden ubicar de 5040 maneras diferentes. APLICACIÓN 3 Luis ha adquirido 4 libros de fisica diferentes y 3 libros de química también diferentes. Si debe ubi- carlos en un estante con espacio para 7 libros, ¿de cuántas maneras diferentes podrá ubicarlos si los libros de química deben ir juntos? Resolución Gráficamente tendríamos: 5e toma como un solo elemento =] Como los de quimica forman * =" . un solo elemento, entonces (N.* de maneras) = 51 Xx 31 = 720 habrian 5 elementos (4Fy10) _______ 1 | que permutan. Permutan los libros de A Por lo tanto, se pueden ordenar de 720 maneras diferentes. Permutación circular Son los diferentes ordenamientos que se pueden realizar con objetos distintas alrededor de un círculo. Si n objetos diferentes se deben ordenar circularmente, se denotará y calculará así: 17 LUMBRERAS EDITORES a Ejemplos 1, ¿De cuántas maneras diferentes se pueden ubicar 4 personas alrededor de una mesa circular con espacio para 4 personas? Resolución Sean A, B, C y D las personas que se van a ubicar alrededor de la mesa. En una permutación circular se toma persona fija un elemento fijo [cualquiera de los J 4 A elementos) y los demás permutan. ¿O O O [A] —Fijo permutan B, Cy D A A A » [6] 05] Ss O (Ojo O) )- P.(4) = 31 =6 Por lo tanto, se pueden ubicar de 6 maneras diferentes, 2. Maria, Edith y cuatro amigas se sientan alrededor de un círculo para jugar. ¿De cuántas maneras pueden ordenarse? Resolución Ahora son 6 personas que van a permutar circularmente, entonces el número de formas de per- mutar sería: (N.? de formas)=P, (6)=5!=120 Por lo tanto, se pueden ubicar de 120 maneras diferentes. APLICACIÓN 4 Si Cristian, Vicky y sus 4 hijos se sientan alrededor de una mesa circular, ¿de cuántas maneras dife- rentes se podrán ubicar si los esposos deben sentarse juntos? 18 w" A A teca Resolución Gráficamente tendríamos: Se toma como un solo elemento permutan Pe E pr Vv [N.* de formas) = 41 x 21 = 48 Por lo tanto, se pueden ubicar de 48 maneras diferentes. Permutación lineal con elementos repetidos Es un ordenamiento lineal cuyos elementos no son todos distintos entre sí, es decir, hay elementos que se repiten. Si se tienen n objetos y se ordenan todos a la vez en donde hay un primer grupo de n, Objetos iguales entre sí de un primer tipo, n, objetos iguales entre sí de un segundo tipo, y así sucesivamente hasta UN objetos iguales de un k-ésimo tipo; entonces el número de permutaciones se denotará y calculará así: ! A Mr tn Xp! donde A +0 +n,=0 Ejemplos 1. De cuántas formas se pueden ordenar en una fila las siguientes figuras: 000D00uDoo o 3 veces d veces 2 veces 19 LUMBRERAS EDITORES ResoluciónSe puede observar que hay figuras que son idénticas y deben ser ordenadas en forma lineal; entonces, el número de formas en que se puedan ordenar será: 91. 4lx5x6x7x8x9 31x41x21 6x41x2 9 == Paaia = = 5x7xBx9 =1260 Por lo tanto, las figuras se pueden ordenar de 1260 maneras diferentes. 2. ¿De cuántas maneras se pueden ordenar las letras de la palabra PATATA? Resolución Se observa que en la palabra PATATA hay letras que se repiten, es decir: A AATITRPC a dl veces ¿veces 1wez 6l _31x4x5x6 A 321 3x2 D11.— 31x2X1 4x5x6 2 Por lo tanto, las letras se pueden ordenar de 60 maneras diferentes. = 60 APLICACIÓN 5 ¿Cuántas ordenaciones se pueden realizar con las letras de la palabra ARITMÉTICA si en los extremos deben ir dos consonantes iguales? Resolución Si dos consonantes iguales deben ir a los extremos, esa consonante debe ser la “T”. Entonces gráfi- camente se tendría: E alililmlelc a 20 ae ANÁLISIS COMBINATORIO El número de maneras se obtendrá realizando una permutación lineal con elementos repetidos. a <=. ABR paa ol! 8l 2121 Por lo tanto, se pueden ordenar de 10 080 maneras diferentes. =10080 COMBINACIONES Son los diferentes grupos que se pueden formar con parte o todos los elementos de un conjunto sin considerar el orden en que son agrupados. Combinación simple Son los diferentes grupos o subconjuntos que se pueden formar con los elementos de un conjunto (tomando parte o todo a la vez), considerando que en los grupos los elementos son diferentes. Si se dispone de n elementos diferentes y se les quiere combinar (agrupar) de r en r, el número de combinaciones se denota y se calcula así: : o M_ dondeO0<rsn (n—r)jixrl Ejemplos 1.. Una señora tiene 5 frutas: papaya, piña, fresa, manzana y plátano. ¿Cuántos sabores diferentes de jugo podrá preparar con 2 frutas? Resolución Se dispone de 5 frutas diferentes y se debe escoger 2 (no importa el orden) de ellas para preparar 064844 == liar” Amr Por lo tanto, se puede preparar 10 sabores diferentes de jugo. 21 LUMBRERAS EDITORES Tenga en cuenta (PERMUTACIÓN) + (COM BINACIÓN) + Enlas permutaciones interesa el orden, se busca los ordenamientos. * Enlas combinaciones no interesa el orden, se busca los agrupamientos. 2, De un grupo de 10 personas se desea conformar una comisión de 3 integrantes. ¿De cuántas maneras diferentes se puede formar dicha comisión? Resolución Son 10 personas y se deben formar grupos de 3 (sin Inge el orden en que son seleccionados). Entonces: 10 twitter.com/calapenshko XL Se forman ]= =cu- _TIxBx9x10 rupos de 3) "? Pa 71x31 _8x9x10 o 720 6 6 = 120 Por lo tanto, se pueden formar 120 grupos diferentes para conformar dicha comisión. Propledades A continuación se muestran algunas propiedades que se cumplen con el número com- binatorio. a. Cp71 b. cp=1 c. Ci=n d. ar e Cocca. +c5=2" 22 | e ANÁLISIS COMBINATORIO 3. ¿Cuántos subconjuntos con más de un elemento se pueden obtener con los elementos del con- junto A=(1; 2; 3; 4; 5; 6)? Resolución Tenemos el conjunto A con 6 elementos y debemos formar grupos de 2, de 3, de 4, de 5 y de 6 elementos. Entonces la cantidad de formas será: 6,6, r6,r6,/p6 (N.2 de formas)=C HOGHCL+C + Céó 6 6 5, pb _p6_p6 =C/+ c+ C,+ Ch+ Cg+ có+ a Co C; a 6 ¿e 8 = 2 Co C; =2%*-1-6=57 Por lo tanto, se pueden formar 57 grupos diferentes con más de un elemento. APLICACIÓN 6 En una reunión se encuentran 6 varones y 4 mujeres. Si se debe formar un grupo mixto conformado por 3 personas, ¿de cuántas maneras diferentes se podrá formar dicho grupo? Resolución Se tiene: 6 varones 4 mujeres El grupo mixto debe ser integrado por 3 personas. Puede ser integrada por: (2Vy1M) O (1Wy2M) o AE | (N.? de maneras)= C5 Xx a + c x PON 6! 4! 6! 4l = x + x 4121 311 Six 21x21 = 15 x 4 +46 x6 = 96 Por lo tanto, se puede formar el grupo de 96 maneras diferentes. 23 LUMBRERAS EDITORES . "% APLICACIÓN 7 Si un conjunto tiene 56 subconjuntos ternarios, calcule cuántos subconjuntos cuaternarios tiene. Resolución Sea n el número de elementos del conjunto y se tiene 56 subconjuntos (grupos) de 3 elementos. Entonces: C3 =56 n! ———— = 56 (N—3)b<31 (n—3)x(n—2)x(n-1)xn = (n—3)1x<31 56 (n-2)x(n—1)xn _ 31 _ 56 (n—2)x(n-1) xn=6x56 (n—2)x(n—1)xn=6x7x8 n=B Nos piden el número de subconjuntos cuaternarios, es decir, debemos formar grupos de 4 elementos. (3 _8l__4Ix5x6x7x8 27 alxal 41x41 _5x6x7xB 1680 =>—=30 41 24 Por lo tanto, se tiene 70 subconjuntos cuaternarios. Combinaciones con repetición Son los diferentes grupos o subconjuntos que se pueden formar con una parte o todos los elementos de un conjunto, pero considerando que hay elementos que son iguales. Si tenemos r elementos diferentes y queremos formar grupos de n elementos, se denotará y calculará así: 4 (r+n-1)! cr =c03 ICAO (r-1Jixn! 24 ANÁLISIS COMBINATORIO a" - Ejemplos 1. ¿De cuántas formas diferentes se puede comprar 7 pliegos de papel lustre, si los hay de 3 colores distintos? Resolución Se tienen 3 colores diferentes, pero se deben formar grupos de 7. 3 elementos diferentes / po 2x7 se requieren grupos de 7 =-. 23 su E Por lo tanto, son 36 las formas diferentes en que se puede realizar la compra. 2. ¿De cuántas formas podemos repartir 8 caramelos iguales entre 3 niñas? Resolución Cuando se quiera distribuir objetos iguales en grupos distintos también se utilizará una combina- ción con repetición. En este caso tenemos 8 objetos iguales (caramelos) y hay que repartirlos (distribuirlos) a niñas diferentes, entonces, el número de formas de hacerlo será: dz 101 cai - AA $9 8 lei _8lx9x10 _9x10 2x8! -2 =45 Por lo tanto, la distribución se puede hacer de 45 maneras diferentes. 25 LUMBRERAS EDITORES a] Otra forma: —— —— — 2caramelos | 3 caramelos 3 caramelos separadores Se puede ver que cada barra vertical separa la cantidad de caramelos que le corresponderá a cada niña (pudiendo alguna de ellas no recibir ningún caramelo). Entonces tendríamos un total de 10 elementos: 8 caramelos iguales y 2 barras iguales, los cuales van a permutar para determi- - nar la cantidad de formas de distribuir los caramelos. Es decir: na Á “101 , as aa” a CR Nota Si queremos distribuir n objetos iguales en r espacios diferentes, entonces el nú- mero de formas se calculará así: = 0 -L. (r+n-1)! fas 1)bxn! También se puede trabajar como en la segunda forma (separadores), como una permutación con elementos repetidos. CR; = ., APLICACIÓN 8 ¿De cuántas formas puede comprar Gerardo 15 galletas en una tienda que vende galletas de 4 sa- bores diferentes? Resolución Se tienen 4 sabores diferentes de galleta, pero se debe formar grupos de 15. Entonces, 181 cré se +15- La 13: 08 153x151 Por lo tanto, puede comprar las galletas de 816 maneras diferentes. 26 + PROBLEMAS RESUELTOS NIVEL BÁSICO PROBLEMA N.? | En las elecciones estudiantiles de un colegio se desea elegir un presidente por aula. Si el 5, de secundaria lo conforman 13 varones y 16 mu- jeres, ¿de cuántas maneras puede elegirse al presidente? A) 3 B) 13 C) 16 D) 29 E) 208 Resolución Según el enunciado se desea elegir a un presi- dente y puede ser varón O muler 13 + 16 =.29 opciones opciones opciones Por lo tanto, el presidente puede ser cualquiera de las 29 personas. CLAVE áD PROBLEMA N.” 2 En una reunión conformada por 4 economistas, 8 contadores y 6 abogados se recibió una invitación para una capacitación. ¿De cuántas maneras se puede enviar un representante a dicho evento? A) 32 B) 18 C) 48 D) 192 E) 96 Resolución Se desea enviar a un representante a la capaci- tación y puede sereconomista o contador o abogado 4 + 8 + 6 = 18 Por lo tanto, el representante puede ser cual- quiera de las 18 personas. _Cuave $) PROBLEMA N.” 3 Moisés debe realizar un viaje de Lima a Cusco para visitar a su madre por su cumpleaños y tie- ne a su disposición 3 líneas aéreas y 4 líneas te- rrestres. ¿De cuántas maneras distintas puede realizar su viaje? A] 7 D) 16 B) 64 Cc) 8 E) 20 27 LUMBRERAS EDITORES ha] Resolución Moisés desea viajar a Cusco y lo puede hacer por vía: aérea o terrestre 34 4 = 7 líneas lÍneas lineas Por lo tanto, Moisés tiene 7 líneas diferentes para viajar. _<uve Y PROBLEMA N.? 4 ¿Cuántos resultados diferentes se obtendrán en el lanzamiento de dos dados y una moneda? A) 18 B) 24 C) 36 D) 38 E) 72 Resolución Se lanzan simultáneamente 2 dados y una mo- neda. dado1 dado? moneda LO, o m u e uu hn | m u n e Lo hu A u n ido. X Por lo tanto, se obtienen 72 resultados diferentes. CLAVE e 28 A) 380 PROBLEMA N.? 5 En la siguiente figura, si cada línea es un cami- no. ¿De cuántas maneras diferentes se puede ir de A hacia B? A) 32 B) 18 C) 48 D) 192 E) 96 Resolución Para ir de A hacia B se puede hacer de 2 maneras sin pasar por P premier? LES, ASOSO 4. => dd x 3 + 6 = 18 Por lo tanto, se puede ir de 18 maneras diferentes. _cuve PROBLEMA N.? 6 Para ¡ir de Ma N se tiene 5 caminos diferentes y para ir de Na P se tiene 4 caminos diferentes. Si se quiere ir de M a P y luego regresar a M siempre pasando por N, ¿de cuántas maneras diferentes se puede realizar, si de regreso no se puede ir por un tramo ya recorrido? B) 120 Cc) 240 D) 400 E) 360 E ] ANÁLISIS COMBINATORIO Resolución Se quiere ir de M a P y regresar a M sin recorrer un mismo camino. » ida vuelta 5 x 4 Xx 3 x . = 240 Solo quedan Solo quedan 3 caminos, pues 4 caminos, pues un camino se un camino se utilizó de ida. utilizó de ida. Por lo tanto, existen 240 maneras diferentes, CLAVE 3 B PROBLEMA N.* 7 ¿De cuántas maneras diferentes se puede ir de A hacia B sin retroceder? A) 115 B) 1230 Cc) 2040 D) 3034 E) 2214 Resolución 17 fe b a j e de qa 18 3750 uu B 3034 74 Ta Por lo tanto, se puede llegar de 3034 maneras diferentes. Otra forma 1.9 Determinamos el número de formas de ir de A hacia M, O 2.2 Determinamos el número de formas de ir de M hacia B. M» 1 1 l al 4 5 5 l6 13 15 1 Es so pp] il Luego, (Y) 74 formas me formas (Total): 74x41=3034 : CLAVE 5 PROBLEMA N.* 8 Cristina debe asistir a una reunión de trabajo y para vestirse dispone de 4 blusas, 4 pantalones, 5 vestidos y 3 pares de zapatos, ¿De cuántas maneras diferentes puede vestirse para asistir a la reunión? A) 240 D) 63 B) 60 C) 16 E) 108 29 LUMBRERAS EDITORES Resolución Se dispone de: Blusas (8) : 4 prendas Pantalones (P) : 4 prendas Vestidos (V) :5 prendas Zapatos (2) :3 pares Cristina podría vestirse usando: ByPyZ o VyZ 4x4x3 + 5x3 =63 Por lo tanto, Cristina se puede vestir de 63 ma- neras diferentes. cuave PROBLEMA N.? 9 ¿Cuántas parejas se pueden formar con 6 hom- bres y 9 mujeres, si cierta mujer no se lleva bien con 3 varones y no desea formar pareja con ellos? A) 54 B) 51 C) 48 D) 15 E) 40 Resolución 5e desea escoger una pareja. 1% caso M : 2? caso 1 q ——, M,) v v; Y M5 va mv Y Y Y Y Va Va x M> Vs Vs K Ma Vs Vé K B x 6 1x3 30 - a es = 48 +3 =51 Por lo tanto, se pueden formar 51 parejas dife- rentes. _ CLAVE S PROBLEMA N.? 10 En la etapa final del campeonato de fútbol pe- ruano, 5 equipos disputan los tres primeros lu- gares (campeón, subcampeón y un cupo a un torneo internacional). ¿De cuántas maneras diferentes pueden ubicarse en los 3 primeros lugares? A) 48 Bj) 24 C) 36 D) 120 E) 60 Resolución Se busca el número de formas en que se pue- den ocupar los 3 primeros lugares. | ye lugar 2.2 lugar | 3. lugar] 5 x 4 x 3 => 60 ) 4 | Puede ser Quedan 4 Quedan 3 ocupado por equipos para — equipos para cualquiera de ocupar el ocupar el los 5 equipos 2" lugar 3.* lugar Por lo tanto, se pueden dar de 60 maneras di- ferentes. _ciave Y) ANÁLISIS COMBINATORIO a" PROBLEMA N.* 11 Tres jóvenes buscan trabajar como ayudantes en una panadería que tiene 6 locales. ¿De cuántas maneras distintas pueden trabajar en la panadería, si se sabe que cada uno de ellos debe estar en un local diferente? A) 100 B) 120 C) 80 D) 160 E) 180 UNMSM 2008-11 Resolución Cada uno de los 3 jóvenes debe escoger 1 local diferente de los 6 que hay 111 termas) $ % 5x4 = 120 Srs Puede escoger is Le bli La guedan de los 6locales S5opciones —4opciones Por lo tanto, pueden trabajar de 120 maneras diferentes en locales distintos. CLAVE d PROBLEMA N.* 12 El testigo de un asalto a un banco declaró ante la policía que el auto en que fugaron los ladro- nes tenía una placa conformada por 2 vocales seguidas por 3 dígitos diferentes. ¿Cuántos au- tos deberá investigar la policia? A) 4500 D) 18.000 B) 3000 C) 12 000 E) 36 000 Resolución Se desea averiguar cuántas placas diferentes se pueden obtener con 2 vocales y 3 digitos diferentes. Vocales Digitos diferentes PARA PA 2 2 A T T 1 7 T 5x5 x 10x9x 8 = 18000 Por lo tanto, la policia deberá investigar 18 000 autos. _cuave $) PROBLEMA N.* 13 Javier, Rogelio y Peter ingresan a una cabina de Internet y encuentran 8 máquinas disponibles de las 14 que hay. ¿De cuántas formas diferen- tes podrán ubicarse en una máquina disponible cada uno de ellos? A) 336 B) 112 C) 240 D) 192 Ej) 22 Resolución Quedan 8 lugares disponibles que deben ser ubicados por tres personas, Javier Rogelio Peter 114 mm. x des x E = 336 asponbls olas deroribles Por lo tanto, se pueden ubicar de 336 formas diferentes. _cuve Y 31 LUMBRERAS EDITORES e PROBLEMA N.* 14 Resolución Un barco envía señales a un muelle mediante Sedeben distribuir dos objetos A y B en tres cajas. banderas izadas en un asta en un determinado Caja 1 Caja 2 Caja 3 orden. 5i se dispone de 6 banderas de colores diferentes. ¿Cuántas señales pueden emitirse izando cuatro banderas? Aj 360 B) 180 C) 720 D) 420 E) 270 Resolución Se dispone de 6 banderas de colores diferentes para emitir señales con 4 de ellas. Por el principio de la multiplicación se tiene que: Total de )> 6x5x4x3=360 señales _cuve Y) PROBLEMA N.* 15 " Setienen 3 cajas. ¿De cuántas maneras diferen- tes se pueden distribuir dos objetos A y B en di- chas cajas, pudiendo ser que ambos queden en una misma caja? A] 3 D) 9 Cc) 1 Ej 2 UNI 1997 -1 B) 6 32 “=== Y q. 3 <= 9 oopdones opciones opciones Por lo tanto, se pueden distribuir de 9 formas distintas. _Cuve ) PROBLEMA N.? 16 Un grupo de 5 amigos llegan de viaje a un pueblo y encuentran 3 hoteles disponibles para poder alojarse. ¿De cuántas maneras diferentes podrán distribuirse en los hoteles para descansar? A) 15 B) 125 C) 620 D) 243 E) 234 Resolución Los 5 amigos deben distribuirse en los tres hote- les a disposición. Cada uno tiene 3 opciones de elegir un hotel ADS E 3x3x3x3 x3= 243 Por lo tanto, se pueden distribuirse de 243 formas. _cuve Y) twitter.com/calapenshko "" ANÁLISIS COMBINATORIO PROBLEMA N.* 17 En una junta vecinal se desea formar un comité compuesto de un presidente, un vicepresidente, un secretario y un tesorero, ¿De cuántas mane- ras diferentes se podrá formar el comité sl para los cargos de presidente y vicepresidente se pre- sentaron 6 candidatos, y para los cargos de se- cretario y tesorero se presentaron 9 candidatos? A) 1440 B) 1680 C) 2304 D) 2160 E) 720 Resolución Se desea elegir un presidente (P), un vicepresi-dente (V), un secretario (5) y un tesorero (7). Hay 6 candidatos Hay 9 candidatos Pp — a, A, PIIV 5 |].F á | Í V 6x5 x 9x 8 = 2160 Por lo tanto, el comité se puede formar de 2160 maneras diferentes. _cuve Y PROBLEMA N.* 18 ¿Cuántos números de cuatro cifras significativas y diferentes existen en el sistema decimal? A) 6561 8) 9000 C) 4536 D) 3024 E) 6048 Resolución Se dispone de las cifras. (1; 2; 3; 4; 5; 6;7;8; 9) Entonces aob.cd 11/44 9xBx7x6= 3024 Por lo tanto, existen 3024 números de 4 cifras significativas y diferentes. _Ccuve Y) PROBLEMA N.* 19 Cuántos numerales existen de la forma: Lo Toe ela) A) 300; 48 D) 300; 96 B) 350; 96 C) 350; 48 E) 280; 96 Resolución l. (a 1) (2b) (a + 1) (b+ 1)c a | 0 0 d 0 UN Le us tr —Á w n O A 5 E | w - a w n n o — il 8 *] x X Lo 1 A _Cuve Y) 33 LUMBRERAS EDITORES PROBLEMA N.* 20 ¿Cuántos números de cuatro cifras del sistema heptanario no poseen al 2 ni al 6 en su escritura? A) 520 B) 500 C) 440 D) 360. E) 512 Resolución o be di A 10.00 Los números 315111 no deben tener 4 3. 3 3 lasofras2nió 5444 en su escritura. 55.5 4x5x5x5=500 Por lo tanto, son 500 números que no tienen al 2 ni al 6 en su escritura. _cuve Q) PROBLEMA N.? 21 ¿Cuántas palabras diferentes se pueden formar con las letras de la palabra MONICA, sin impor- tar si tienen sentido o no? A) 144 B) 230 C) 720 D) 360 E) 480 Resolución Como todas las letras de la palabra MONICA son diferentes, entonces el número de permutacio- nes será MONICA a PÉ=P¿=6|=720 _cuave 34 ho PROBLEMA N.* 22 ¿De cuántas maneras diferentes podrán ubicar- se 7 amigos en una fila, si María y Norma van a los extremos? A) 180 B) 72 C) 360 D) 450 Ej) 240 Resolución Se busca todos los ordenamientos que se pue- den dar como María y Norma a los extremos y 5 amigos A; B; C; D y E entre ellas. ellas Apenas utan Mas [clol< permutan MyN pa )- 51 x 2l =240 A permutan A,B,C,DyE Total de formas _Cuve Y) PROBLEMA N.” 23 Manuel, Diana y 5 amigos van al cine y encuen- tran 7 asientos libres en una misma fila. Si Ma- nuel y Diana desean sentarse juntos, determine de cuántas maneras diferentes se pueden ubicar. A) 600 D) 2460 B) 720 C) 1440 E) 5040 sw" ANÁLISIS COMBINATORIO Resolución Se deben ubicar con Manuel y Diana juntos CL 1solo (m Da, (4,14, |A.| As L permutan ¿7 Permutan My D Total de =P¿X 21 formas =6lx2 =720x2 = 1440 CLAVE 8 PROBLEMA N.” 24 Un palco de 4 asientos es vendido a 2 parejas. ¿De cuántas maneras diferentes podemos aco- modarlos si cada pareja quiere estar junta? A) 2 B) 16 Cc) 12 D) 8 El 4 UNI 1996 -1 Resolución Son dos parejas (Vi Mi; V, Y M,) que se deben ubicar en un palco de 4 asientos. Se toma 5e toma ei ca AG Vi V¡ |[Mij [Vo M»| ¡€ — 2 elementos Permuta la pareja 2 Total de 1 das J=aixpuxzt= Permuta la pareja 1 _cuve Y) PROBLEMA N.” 25 Un estudiante universitario de Matemática Pura ha adquirido 3 libros de análisis matemático, 2 libros de matemática básica y 3 libros de cálcu- lo diferencial. Si desea ordenarlos en un estan- te con 8 espacios, ¿de cuántas maneras podrá hacerlo, si los libros de un mismo curso deben estar juntos? A) 216 B) 432 C) 864 D) 360 E) 720 Resolución Se tiene 3 libros de análisis matemático (AM), 2 - de matemática básica (MB) y 3 de cálculo dife- rencial (CD). Se ordena de tal manera que los de un mismo curso vayan juntos, 1 solo 1 solo 1 solo de 1 ! demana ade ]=31x 31 x 21 x 31=432 formas lea AM MB CD _Cuve Y) 35 LUMBRERAS EDITORES a PROBLEMA N.* 26 Panchito y cinco de sus amigos forman una fila en una ventanilla para comprar boletos para los juegos mecánicos. De cuántas maneras pueden ubicarse en fila si: Il. Panchito debe estar en uno de los extremos. 1. Panchito no debe ir al último. Dé como respuesta la suma de los resultados. A) 660 B) 840 C) 480 D) 160 E) 540 Resolución l, o 51=120 51=120 (total)=120+120=240 ia S opciones para Panchito “«————— No puede ir Panchito (total)=5 x 51=600 opciones de los 5 restantes Panchito permutan Piden la suma de resultados Suma de |_240+6 des]? 90 = 840 _cuve Y) 36 PROBLEMA N.* 27 Cuatro varones y tres mujeres asisten al teatro y encuentran una fila con 7 asientos vacíos. ¿De cuántas formas diferentes se podrán ubicar si dos personas del mismo sexo no pueden estar juntas? A) 184 B) 480 C) 144 D) 288 E) 72 Resolución Para que dos personas del mismo sexo no estén juntas, se deben de ubicar de forma intercalada. Es decir Entre ellas permutan AAA V, ¡My | V¿ | M2 | Va [M3 | Va Í Í Í Entre ellos permutan (Total)=41x3! = 24x6 = 144 _Cuave Y) PROBLEMA N.* 28 Hilda invita a cenar a 5 de sus amigas. ¿De cuán- tas formas podrán ubicarse Hilda y sus amigas alrededor de la mesa, si Hilda debe sentarse al lado de Nataly? A) 24 B) 48 C) 720 D) 360 E) 72 ' ANÁLISIS COMBINATORIO Resolución Se deben ubicar en total 6 personas y 2 de ellas juntas (Hilda y Nataly). 5e toma como 1 solo B PO y N (Total)= P (5)x2! =41|x 21=48 _Ccuve Y) PROBLEMA N.* 29 Cuatro parejas de esposos ingresan a un restau- rante y se sientan alrededor de una mesa cir- cular, ¿De cuántas maneras diferentes podrán ubicarse si Julián desea sentarse lo más alejado posible de su esposa? A) 720 B) 360 C) 1440 D) 480 E) 560 Resolución Se sientan alrededor de una mesa 4 parejas de O ao El E O o A [CT] Esposa de Julián Para que Julián esté lo más lejos de su esposa, ella debe estar frente a él, y solo permutan las otras 6 personas. (total)=6!=720 _ciave QU) PROBLEMA N.” 30 ¿Cuántos collares distintos se pueden confec- cionar con siete zafiros diferentes? A) 480 B) 210 Cc) 720 D) 360 E) 420 Resolución Se tienen 7 zafiros diferentes. Observación: a A Son iguales (se obtienen al voltearlas) (total) A == =360 Se repiten los casos] : al voltear el collar. _cuave Y) 37 LUMBRERAS EDITORES PROBLEMA N.”* 31 Pepito tiene 10 carritos: 2 de color blanco, 3 de color azul y 5 de color rojo. ¿De cuántas formas se pueden ordenar en fila según el color de tal manera que los carritos blancos estén en los ex- tremos? A) 56 B) 72 C) 84 D) 48 E) 96 Resolución Se desean ordenar los 10 carritos según el color, silos de color blanco van a los extremos. CaaarREarRara 8 8l 3531 51 Por lo tanto, se pueden ordenar de 56 maneras diferentes según el color. _cuave Y PROBLEMA N.” 32 ¿Cuántas palabras con o sin sentido se pueden - formar con las letras de la palabra MANZANILLA? A) 45 000 8) 48 600 C) 75600 D) 151 200 E) 302 400 Resolución Debemos ordenar las letras, pero algunas son iguales. Se trata de una permutación con ele- mentos repetidos. 38 Se tiene: MANZANILLA HU A —3 veces N — 2 veces L — 2 veces M — 1 vez d — 1ve: | — 1vez Persia de J= plo, ¿O palabras! 32281::1" 212121111111 10! = ———— = 151200 31 21x21 _cuave Y) PROBLEMA N.* 33. ¿Cuántos números de 6 cifras existen tal que el producto de sus cifras sea 157? A) 24 B) 120 C) 30 D) 12 Ej 360 Resolución Para que el producto sea 15, las cifras deben ser 3,5;1;1;1y1. Entonces, 3511331 — 700-135 —— 6l A A 4 al Por lo tanto, existen 30 números de 6 cifras cuyo producto es 15. _cuave $ === ANÁLISIS COMBINATORIO PROBLEMA N.* 34 ¿De cuántas maneras diferentes se podrán ubicar los elementos del conjunto A=(a; b; e; d; e; f; g) en la siguiente figura? dE A) 840 B) 420 C) 5040 D) 2520 E) 720 Resolución O O ps una O permutan alrededor 0 3 O Los demás per- matan dlredador und =7 xP16) formas Se ubica una : letra al centro. == 7 x 5] = B40 _cuve Y) PROBLEMA N.* 35 ¿Cuántos mensajes diferentes se pueden obte- ner ordenando en fila 3 puntos, 4 lineas vertica- les y 3 asteriscos? A) 2100 D) 7200 B) 4200 Cc) 5600 E) 10400 Resolución Piden los diferentes tipos de mensajes que se pueden obtener, y estos se obtendrán permu- tando los simbolos. li o.. pu 10 101 4: Pp. == 4200 34:37 31 41x31 Por lo tanto, se obtienen 4200 mensajes dife- rentes, _cuave Y) PROBLEMA N.* 36 ¿De cuántas maneras diferentes se pueden or- denar 2 caballos, 2 alfiles, 2 torres y 2 peones (todas blancas) en la primera fila del tablero de ajedrez? A) 2400 B) 1260 C) 4230 D) 2520 E) 5040 Resolución Se debe ordenar 2 caballos, 2 alfiles, 2 torres y 2 peones en la primera fila de un tablero de ajedrez. ps _ 3 242 21 212121 =2520 _Cuave Y) 39 LUMBRERAS EDITORES perlita PROBLEMA N.* 37 Resolución La liga peruana de fútbol consta de 16 equipos. Un apretón de manos se da entre 2 personas. ¿Cuántos partidos deben jugarse para comple- Entonteas: tar la primera rueda? Saludos entre Saludos entre A) 60 B) 120 C) 80 varones mujeres Número de DN a D) 96 E) 112 | apretones |=CP ¿4 cl de mano s z Resolución 121 141 Para jugar un partido debemos seleccionar a 2 “01x21 + 12121 equipos de los 16 que hay. e de), 06 _ JO x11x12 " 121 x13x14 partidos] “2? 101 x2 qa4x2 Y _ 1x2 | 13x14 141x21 2 2 _ MÍx15X16 = 66 +91 141x2 = 157 _15x16 2 twitter.com/calapenshko _cuave Y) =120 Por lo tanto, se jugarán 120 partidos. _ciave Y) PROBLEMA N.* 38 En un reencuentro de amigos asisten 12 varo- nes y 14 mujeres. ¿Cuántos apretones de mano habrá entre personas del mismo sexo? A) 145 D) 175 B) 120 C) 157 E] 122 40 PROBLEMA N.* 39 De un grupo de 6 mujeres y 5 varones se desea formar una comisión de 4 personas. ¿Cuántas comisiones distintas se pueden formar, si debe haber al menos un varón y una mujer? A) 310 B) 280 C) 440 D) 260 E) 360 e . ANÁLISIS COMBINATORIO Resolución Se debe seleccionar a 4 personas donde se en- cuentre al menos 1 varón y 1 mujer. Se tendría los siguientes casos: (1Vy3M) o (2Vy2M) o (3Vy 1M) 5 Sd 4 ds qá 5x20 + 10x15 + 10x6 100 + 150 + 60=310 Por lo tanto, se puede formar la comisión de 310 formas. _Cuve PROBLEMA N.* 40 Si con n elementos se pueden formar 84 sub- conjuntos ternarios, calcule n. A) 7 B) 8 Cc) 9 D) 10 E) 11 Resolución Con n elementos se forman 84 grupos (subcon- juntos) de 3 elementos, entonces C3=84 _ nm =YBA (n—3)1x31 (03% x(n-2)x(n-1)x<n il 0-3 x31 ln E =P 84 (n—2)(n-1)n=84x6 AS xBx9 n=59 _Cuave Y) PROBLEMA N.* 41 En un baile escolar la profesora forma parejas extrayendo de una bolsa el nombre de un niño y de otra bolsa el nombre de una niña. Si en el aula hay 9 niños y 7 niñas, ¿cuántas posibles pa- rejas distintas se podrían formar? A) 63 B) 5040 C) 45360 D) 181 440 E) 196 UNI 1998 -11 Resolución Para formar parejas se debe elegir el nombre de un niño y de una niña. Entonces: Total de po tn posibles parejas) ? * ? =83 Por lo tanto, se pueden formar 63 parejas dis- tintas. _cuave Y) PROBLEMA N.” 42 Una prueba consta de 8 enunciados, en los cua- les se debe indicar si son verdaderos o falsos. ¿De cuántas maneras diferentes se podrá con- testar dicha prueba? A) 16 B) 64 C) 128 D) 256 E) 512 41 LUMBRERAS EDITORES Resolución Cada pregunta tiene 2 opciones. Entonces, PIP [Pz [Ps Pa VoWV VW V V FORCE F F A | Total de lL2x2x2x2x..x2 anera = 2? = 256 Por lo tanto, se puede contestar de 256 mane- ras diferentes. _Cave Y) PROBLEMA N.* 43 El abuelo César tiene 2 chocolates iguales y 3 caramelos iguales. ¿De cuántas maneras dife- - rentes podrá distribuir las 5 golosinas a sus 5 nietos si cada nieto recibe una golosina? A) 6 B) 10 C) 12 D) 16 E) 20 Resolución Se debe distribuir 2 chocolates y 3 caramelos a 5 nietos. nieto 1 nmetod meto3 nieto4 mietos5 Y Permutaremos las cinco golosinas 42 Total de pios 51 formas | "327 3121 _ 120 6x2 =10 Por lo tanto, se puede distribuir de 10 formas diferentes. _cuave Y) PROBLEMA N.” 44 ¿Cuántos números de 5 cifras significativas del sistema nonario existen de tal manera que el producto de sus cifras sea un número impar? A) 64 B) 128 C) 256 D) 512 E) 1024 Resolución Para que el producto de cifras sea impar, nece- sariamente todas las cifras tienen que ser impa- res. Entonces, - Q u 0 =d LA a A —Á =) LA a is — sd AN p k EY =d UN ul mn — En frase de JA xá umerale = 1024 Por lo tanto, hay 1024 números que cumplen la condición. _cuave Y) e" ANÁLISIS COMBINATORIO PROBLEMA N.* 45 ¿De cuántas formas diferentes se podrá premiar a los 3 primeros puestos en la etapa final de un concurso de matemáticas con medallas de oro, plata y bronce si en esta última etapa clasifica- ron 20 estudiantes? A) 6840 B) 3420 C) 1140 D) 4520 E) 2680 Resolución Para premiar a los estudiantes, se tiene que puede recibirla puede recibirla puede recibirla cualquiera de —Cualquierade cualquiera de los los 20 estu- los 19 estudian- 18 os Muria salis ais restantes medalla medalla de oro de plata Dar broeá pa )* 200 x 19 x 18 formas Por lo tanto, se puede realizar la premiación de 6840 maneras diferentes. _cuave QU) PROBLEMA N.* 46 Un club deportivo tiene 15 miembros y se pre- sentan candidaturas de 3 integrantes para elegir un presidente, un vicepresidente y un secreta- rio. ¿Cuántas candidaturas diferentes pueden formarse si cualquier miembro del club puede ocupar cualquier cargo? A) 1260 B) 640 C) 2370 Dj 2730 E) 2980 Resolución Para formar una candidatura se tiene que: puede ocuparla cualquiera de los quedan 14 quedan 13 15 miembros opciones opdlones | | | Presidente | Vicepresidente | Secretario Totalde Y 15 x 14 x 13 candidatos) = 2730 Por lo tanto, se pueden formar 2730 candidatu- ras diferentes. _cuave Y PROBLEMA N.* 47 Una familia compuesta por papá, mamá, hijo, hija y abuelita posan para una foto en 5 sillas alineadas. Si la abuelita ocupa la silla central, ¿de cuántas formas pueden distribuirse las per- sonas para la foto? A) 25 B) 4 c) 20 D) 120 E) 24 UNMSM 2004-11 43 LUMBRERAS EDITORES Resolución Gráficamente se tendría: serárocupados por el papá, la mamá, el hijo y la hija, además permutan entre ellos | | ] 1 fijo Total de L formas 4l =4x3x2x1 =24 Por lo tanto, se pueden ubicar de 24 formas di- ferentes. _cuave ) PROBLEMA N.” 48 María tiene 3 DVD de películas de terror, 2 de co- media y 4 de acción. Si los quiere ordenar en un es- tante de tal manera que los de un mismo género va- yan juntos, ¿de cuántas formas los podrá ordenar? A) 864 B) 1728 C) 720 D)| 1820 E) 1278 Resolución Gráficamente se tiene que: terror comedia acción A pu np e, TIRITNIC 6 1A, 142 | As | Ay | i solo i solo 1 solo Permutan Cc Permutan TF pitón 5 A yO A AV rormas 939% x 2lx 41 Do Permutan T; Cy A Permutan = bx6x2x24 = 1728 Por lo tanto, se pueden ordenar de 1728 formas diferentes. _cuave QU) PROBLEMA N.* 49 ¿Cuántos partidos deben programarse en un campeonato de fútbol de dos ruedas en el que intervienen 12 equipos? A) 142 B) 124 Cc) 120 D) 108 E) 132 UNMSM 2004 - 11 Resolución Para programar un partido se debe seleccionar a 2 equipos de los 12 que hay. Entonces: Primera rueda — Segunda rueda Total de|_ .12 12 Hino 1 + a = zo 121 5 XxX 2 101x M AL 1112 101 = 132 Por lo tanto, se deben programar 132 partidos. _Cuave E)ANÁLISIS COMBINATORIO e PROBLEMA N.? 51 NIVEL INTERMEDIO En el Congreso de la República se desea formar PROBLEMA N.* 50 la comisión de ética para la investigación de cier- En un sistema de ejes coordenados, una hormi- ga se encuentra en el punto (-4; —-5) y desea desplazarse hasta el punto (2; 3). ¿De cuántas formas diferentes podrá llegar a su destino sin retroceder ni pasar por el origen del sistema de coordenadas? A) 1477 B) 1743 C) 1760 D) 1250 E) 1648 Resolución Gráficamente h punto 1 09 45 d6s |369 783 (e; 3) 1743 1 8 36 [120 |204 |414 [960 1 7 28 |34 Jas [210 |546 1 6 21 ¡56 126 [336 1 a 10 20 35 56 84 Por lo tanto, puede ir de 1743 maneras. _cuve Q) tos congresistas, para ello se reúnen 10 congre- sistas del partido A, 8 congresistas del partido B y 6 congresistas del partido C. ¿De cuántas maneras diferentes se puede formar dicha co- misión si debe estar compuesta por 7 congre- sistas donde debe haber al menos dos de cada partido? A) 56 700 B) 52600 C) 423000 D) 120 600 E) 113 400 Resolución Hay 10 congresistas del partido A 8 congresistas del partido B 6 congresistas del partido € Se debe seleccionar a 7 de ellos, donde debe haber al menos 2 de cada partido. (3A y 2B y 2C) 0 (2A y 3B y 2C) o (2A y 2B y 3C) 10 10 e do + O7xc3x CS + CAGA 120x28x15 + 45x56x15 + 452820 50 400 + 37800 + 25200 113 400 _ CLAVE S 45 LUMBRERAS EDITORES PROBLEMA N.* 52 Para ir de Lima a Trujillo hay 8: líneas de trans- porte diferentes y para ir de Trujillo a Huancha- co hay 5 líneas de combis diferentes. ¿De cuán- tas maneras diferentes puede ir María de Lima a Huanchaco y regresar pero en líneas diferentes? A) 560 B) 800 C) 1600 D) 1120 E) 1240 Resolución 5e tiene que 8 lineas 5 líneas O) — A — Ga Total de . y unta > formas 1 x dx = 40 x 28 = 1120 _cuve (Y) PROBLEMA N.”* 53 Al cumpleaños de Germán asisten 7 amigos y 5 amigas. 5 al ritmo de la orquesta Germán deci- de cantar una canción y sus amigos en la pista deciden bailar, ¿de cuántas maneras pueden in- tegrarse en parejas para bailar? A) 120 D) 2520 B) 1260 C) 1890 E) 5040 46 a Resolución En la pista de baile hay 7 varones y 5 mujeres que deben formar parejas de baile. Consideremos que las mujeres escojan a su pa- reja de baile M, | M, | My | Ma | Ms E y 1 =7x6x5x4x3 Total de opciones = 2520 _cuve Y) PROBLEMA N.* 54 De un grupo de 10 mujeres y 14 varones, ¿de cuántas maneras se puede escoger de entre ellos 2 parejas para un baile? A) 4095 B) 8240 Cc) 8190 D)] 7840 E) 7920 Resolución Hay 10 mujeres y 14 varones, de los cuales se de- ben seleccionar 2 mujeres y 2 varones para que bailen. Sean VW, VW, MI, y MA, los seleccionados al bailar V, y M, o V, y M, VW YM, ) (W,yM, total d ms y Evan e | cz xr x2 =45 x91 x2 = 8190 _cuve Y) ANÁLISIS COMBINATORIO Y PROBLEMA N.? 55 Resolución Jesús debe pintar una bandera que tiene 5 fran- — Dígitos: (0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7) jas horizontales y para ello dispone de cuatro ¡A o cero colores diferentes de pintura: rojo, verde, ama- rillo y blanco. Si dos franjas contiguas no pue- den pintarse de un mismo color, ¿de cuántas maneras distintas se podría pintar la bandera? A] 648 B) 1024 C) 256 Dj) 423 E) 324 Resolución Se tiene 4 colores R, V, A y B. —= dl COÑOMES para escoger .otn | Solo quedan 3 — | colores para escoger Foral de > 4x3x3x3X3=324 maneras _cuve Y) PROBLEMA N.* 56 En un asalto al banco, un ladrón quiere abrir la bóveda cuya clave consta de 5 dígitos. Solamen- te sabe que los dígitos posibles a utilizar son los mismos que sé utilizan en el sistema octanario y "que el primer y último dígito deben ser impares o cero. ¿Cuántos intentos como máximo deberá realizar el ladrón para poder abrir la bóveda? A) 12800 D) 6540 B) 5488 C) 6400 E) 16807 bol 5x 8x8x8X5= 1280 CLAVE [ PROBLEMA N.* 57 Sean los conjuntos V=([A; E; 1; O; U) B=(1; 2; 3; 4; 5; 6) Se desea elaborar placas (para autos) de la for- ma v,v,b,b,b,b, donde v, € V; b,€ B de mane- ra que no existan dimbalos repetidos. Entonces el número total de placas diferentes será A) 7200 B) 1321 C) 480 D) 32 250 E) 32 400 UNI 2005 - 11 Resolución Se tienen los conjuntos V=(A,E,1,0,U) B=([1; 2; 3; 4; 5; 6) Entonces E V eEB La 4 E . Vi |V b; ba bz Da Í 1 / ¡ Í | 5x4x6x5x4x3 = 7200 CLAVE 47 LUMBRERAS EDITORES PROBLEMA N.? 58 Leonardo desea llamar por teléfono a su ena- morada Lucero pero solo recuerda los 4 prime- ros dígitos y que los 3 últimos digitos son iguales pero diferentes de cero. Si cada llamada cuesta 5/.0,40, ¿cuánto debe invertir como máximo, para poder llamar a Lucero? Aclaración: el número telefónico consta de 9 dígitos. A) 5/.420 B) S/400 C) S/.360 D) S/.285 E) 5/,340 Resolución Se conocen los 4 primeros dígitos, solo falta averiguar los últimos 5 digitos. : son iguales LAA AÁAAÁáA, XK XxX |A o 10x10 x 39 total de (T números = 900 Luego, A Ó llamada Total de > 900 x(S/.0.40) invertir = 5/.360 _cuave Y) PROBLEMA N.* 59 Una familia compuesta por un padre, una ma- dre y 3 hijos (1 varón y 2 mujeres) salen de pa- seo al campo. ¿De cuántas formas se pueden acomodar en un auto de 5 asientos, si solo los varones saben manejar?; además, al lado del pi- loto debe ir una mujer. A) 32 D) 36 B) 18 C) 24 E) 48 48 Ga a Resolución En el auto abordarán 2 varones y 3 mujeres, 2 opciones los 3 que van atrás pueden permutar Total de más J=2xaxa! =2x3x6 = 36 _Cuave Y) PROBLEMA N.* 60 ¿Cuántos números de cuatro cifras diferentes se pueden formar con las cifras 1,3, 4,5,7,8 y 9 si estos deben ser mayores que 60007? A) 360 B) 420 C) 240 D) 180 E) 280 Resolución $e tienen 3 casos: A 6x5x4 + 6x5x4 120 + 120 + 120 6Bx5x4 + > (Total de números)=360 _cuve Y) ANÁLISIS COMBINATORIO II A A A .. PROBLEMA N.* 61 Resolución En un matrimonio civil comunitario 5 parejas de Gráficamente se tendría: esposos posan en fila para una fotografía, ¿De: 1 solo cuántas maneras pueden ubicarse si los miem- Alblicio bros de cada pareja deben aparecer juntos? i +Permutan J y E A) 960 8) 1920 C) 3840 (Total de formas)=61x2! D) 5040 E) 7220 =720x2 . =1440 Resolución Gráficamente tendríamos: _cuave (Y) isolo 1solo isolo 1solo 1solo Va [Mi] Va [M,] V3 [Ma] Va [Má] Vs [M5 : PROBLEMA N.* 63 xi xd x2 x2 xa (Total de maneras) = 51x2x2x2x2x2 = 3840 _ciave PROBLEMA N.?” 62 Johnny, Eliana y 4 amigos más van al teatro y encuentran disponibles 8 asientos vacios en una misma fila. ¿De cuántas formas diferentes se podrán ubicar si entre Johnny y Eliana debe haber un asiento vacio? A) 680 B) 1440 C) 720 D) 240 E) 1260 Una familia compuesta por papá, mamá y sus 4 hijos asiste al cine y encuentran una fila con 9 asientos vacios. ¿De cuántas maneras diferen- tes se podrán ubicar, si los padres deben sen- tarse juntos? A) 4500 B) 6220 C) 6720 D) 13440 E) 8420 Resolución Sean las personas: P; M; A; Hu H, Y Ha Entonces, graficando se tendría Astentos vacios amenos ns) zea 1.4.1 p m]a H¿|H3|Ha LA 1.1117 B elementos 49 LUMBRERAS EDITORES Se tendría una permutación con elementos re- petidos. Permutan Py M Total de Bl formas lara S _—__——— Ey 11 111111131 40320 6 =6720x2 =13 440 x2 _cuve Y) PROBLEMA N.* 64 Ocho amigos (3 mujeres y 5 varones) se sientan en una fila con 8 asientos. ¿De cuántas maneras pueden ubicarse si las mujeres deben estar jun- tas y Jaime se sienta al lado de Erick?A) 1240 B) 1440 c) 1120 D) 1280 E) 1410 Resolución Gráficamente se tendría AA A M,|M¿| M3 |V1 | Va | Vall J | E ti NADIA ID 1 solo 1 solo Permutan las mujeres id Permutan y E Total del 21,1%21 formas =120xb6x2 =1440 _cuave Y) 50 e e ll PROBLEMA N.* 65 Seis amigos (3 varones y 3 mujeres) van de cam- pamento y por la noche hacen una fogata. Indi- que de cuántas formas se podrán sentar alrede- dor de la fogata en los siguientes casos: * > Silas mujeres desean sentarse juntas. + Si Ana y Betty desean sentarse lo más lejos posible. l A) 36; 48 B) 36; 24 C) 72,24 D) 48; 48 E) 36; 18 Resolución 1 solo V/ PS Va Y ur las Total de mas formas Je apa! =3 1x3! =36 CH) — fio E 67 E] 17 (Hey) Fijamos a una persona (Ana) y como Betty está frente a ella, también se fija a ella. Todos permutan, menos (Ana y Betty Total de formas =24 _Cuave e A ANÁLISIS COMBINATORIO PROBLEMA N.* 66 Seis hermanas ingresan al cine acompañadas de sus enamorados y de sus 3 hermanos menores. Si encuentran 15 asientos vacios en una fila, ¿de cuántas maneras podrán sentarse de tal manera que los hermanos no separen a ninguna pareja? A) 121x2? B) 91x2? C) 81x2* D) 101x2 E) 121x2* Resolución Para que los hermanos menores no separen a sus hermanas de sus enamorados, necesaria- mente las parejas deben estar juntas. 1 solo. 15olo 15olo slo e 1 solo Total de |-o x2x2x2x2x2x2 formas =91x 28 _cuve Y) PROBLEMA N.”" 67 Un grupo de 4 varones y 3 mujeres se deben ubicar en una fila. ¿De cuántas maneras dife- rentes se pueden ubicar si las mujeres no deben estar juntas por ningún motivo? A) 1440 B) 720 C) 1280 D) 672 E) 848 Resolución Primero fijemos a los varones y después ubica- mos a las mujeres de tal manera que no hayan 2 mujeres juntas. 5 lugares para ser ocupados por M,; M, y M, Y lv Ya 1 Va permutan tds ce J=alx5xax3 =1440 _cuve Y) PROBLEMA N.* 68 Lucero, Francesca, Mariela, Karen, John, Leo- nardo, Kike y Omar ingresan a la piscina y se colocan alrededor de un flotador. ¿De cuántas maneras diferentes se podrán ubicar si los varo- nes no pueden estar juntos? A) 120 B) 72 C) 360 D) 144 E) 36 Resolución Deben ubicarse de forma intercalada. John Leonardo Permutan las a Permutan varones [ta de a " al x41 =6x24 =144 _cuave 51 PROBLEMA N.* 69 _¿De cuántas maneras 3 argentinos, 4 peruanos, 4 chilenos y 2 bolivianos pueden sentarse, orde- nadamente, en una mesa redonda de modo que los de la misma nacionalidad se sienten juntos? A) 3456 B) 6912 C) 20736 D) 41472 E) 165 888 UNI 2002 - 11 Resolución Los de una misma nacionalidad deben estar juntos. Total de formas ) =p (A)x3Ix41xaDx2! =31x31x41x41x21 =6x6x24x242 =41 472 _cuve Y) PROBLEMA N.* 70 Un grupo de seis amigos deciden ir de campa- mento y en la noche realizan una fogata, ¿De cuántas formas se podrán sentar alrededor de la fogata si dos de ellos no pueden sentarse juntos? A) 36 D) 96 B) 72 C) 78 E) 112 52 recon Y Resolución Sean A, B, C, D, E y Flos amigos. Consideremos que E y F no deben estar juntos. 1. Ubicamos a los amigos A, B, C y D. 2. Luego ubicamos a E y F de tal manera que no estén juntos. a S Quedan á espacios para EyF [07 A AB,CyDE E A, pa pl, =P (4)x4x3 = 3 x4x3 =)?2 Total de formas _cuve Q) PROBLEMA N.* 71 El chef Juan invita a cenar a 5 de sus amigos y deben de escoger entre dos platos distintos que ha preparado. ¿De cuántas maneras diferentes se podrán ubicar alrededor de una mesa circu- lar con 6 asientos de colores diferentes numera- dos del 1 al 6 y escoger un platillo, si importa el color de la silla en que se ubican? A) 32560 B) 29210 C) 58420 D) 23040 E) 46.080 "O ANÁLISIS COMBINATORIO Resolución Como los asientos son de colores diferentes y nos importa el color de la silla en que se ubican, entonces: permutan 6 personas en hay 2 opciones para 6 asientos de colores escoger un platillo diferentes [importa el color) Total de formas Lota Ia 2 x2x2 =7 2064 =46 080 _CLave d PROBLEMA N.* 72 Seis amigos van a una pastelería en la que se sientan alrededor de una mesa circular y cada uno de ellos elige un tipo de pastel de los 6 tipos diferentes que hay. ¿De cuántas maneras pue- den ubicarse y hacer su pedido si a 3 de ellos solo les gusta 3 de los 6 pasteles que hay?; además, Emanuel se sienta al lado de su novia Eliana. A) 559872 B) 279936 C) 139968 D) 69 984 E) 23328 Resolución 1. Se ubican en la mesa (2 de ellos juntos). 2.” Escogen su pastel (3 de ellos tienen 6 opcio- nes, y los otros 3 tienen 3 opciones). Seubican y escogen pastel o ne Ps (5)x21 x 6x6x6x3x3x3 =41 x2lx 6xbxbx3x3x3 =48 x 5832 279936 | _cuve PROBLEMA N.* 73 Se lanza una moneda 10 veces, ¿de cuántas mane- ras diferentes se pueden obtener 5 caras y 5 sellos? A) 245 B) 252 C) 248 D) 225 E) 235 Resolución Se tiene que rrrrserrro TT ECO ccc c c 55555 El número de formas que pueden salir 5 caras y 5 sellos será permutando estos elementos Número de =p10 maneras | 55 101 101 = 252 Sh<5! _cuave GD) 53 LUMBRERAS EDITORES PROBLEMA N.* 74 ¿De cuántas maneras diferentes se podrán ubi- car 3 parejas de esposos en una fila con 8 asien- tos, si cada pareja desea estar siempre junta? A) 480 B) 240 C) 360 D) 600 E) 960 Resolución Sean las parejas V My; v,-M, y v," M,. Al ubicarlos en una fila con 8 asientos se tendría. V, [Mi | V¿|M,| V3 [M3 4 1 solo 1 solo isolo 2 asientos vacios (se considera como elementos iguales) Total de 5 3 formas Jan. 1,1; q = A 11x11x11x21 = 3 2l = 480 _cuave Y) PROBLEMA N.* 75 Con todas las letras de la palabra ALIBABA, ¿cuántas palabras diferentes se podrán formar, si las vocales deben ir a los extremos? A) 180 D) 60 B) 150 Cc) 120 E) 80 54 Resolución Se tendrian 2 casos: Os A|LIBAB|A o AIBABA|/ AAA o q 5 Poa1,2 E Pr 292! 51 51 c+ 1x11x11x21 11x21x 21 A 51. 5 — + — 2l 2 50 +60 120 _cuave ) PROBLEMA N.* 76 ¿Cuántos números de 8 cifras del sistema octa- nario cumplen que el producto de sus cifras es 8? A) 56 B) 112 Cc) 120 D) 48 E) 28 Resolución Se tendría 2 casos Permutan las cifraz ES (/1f111/1f1/2/4/0 (1/1f13f1/1[2/2/2] Pe, 151 * es 3 _2 . BL 6lx11x 1! 531 56 + 56 112 _ciave $) e a ANÁLISIS COMBINATORIO PROBLEMA N.? 77 ¿Cuántos numerales de 7 cifras del sistema sena- rio existen tal que la suma de sus cifras sea 33? A) 18 B) 20 C) 24 D) 25 E) 28 Resolución Se tendrían 2 casos Permutan las cifrás LAS [sIs[sisi5Is[3]0 [sIsi5[5|5[a]a) 7 7 Po.1 + Ps. 7 71 —— + 6lx 1! 5ix 21 7 + 21 = 28 _Cuave Y) PROBLEMA MN.” 78 Si (m, n, p, q) < Z¿, determine el número de soluciones que tiene la ecuación: m+n+p+q=10 A) 268 B) 286 Cc) 432 D) 143 E) 232 Resolución Podemos — utilizar separadores como m+n+p+g=10, entonces TE A A ||| A 10 unidades 3 signos (+) Permutando las + y los | se encuentran las soluciones. Por ejemplo, una solución sería: sae kasado mía 6d A» y 3 + + 2 + 3 = 10 13 - (NS de soluciones) =P23., =—— 10:37 101x31 _ MÍ 11 12x13 10Í x6 11x12x13 6 =286 _cuve Y) PROBLEMA N.” 79 Rosita tiene 12 amigas y el fin de semana or- ganizará una cena, ¿de cuántas maneras puede invitar a 6 de ellas si Karina debe asistir de todas maneras? A) 720 B) 792 C) 116 D) 232 E) 462 Resolución Como Karina asiste a la cena, entonces solo falta invitar a 5 amigas de las 11 restantes. (N.2 de maneras) =cY = 6!x 51 _ BÍx7xBx9x10x11 _ BÍxs! _7x8x9x10x11 - 120 = 462 _ciave 55 LUMBRERAS EDITORES * PROBLEMA N.* 80 En una circunferencia se ubican9 puntos, ¿cuántos cuadriláteros convexos con vértices en esos puntos se pueden construir? A) 3024 B) 63 C) 126 D) 144 E) 252 Resolución Gráficamente se tiene Para construir un cuadrilátero se necesita unir 4 puntos. - Escogemos 4 puntos de un total de 9. Número de g ql cuadriláteros) —* 5x4! _BÍX6X7X8X9 Six 4! _6x7x8x9 24 =126 _cuve Y 56 PROBLEMA N.' 81 Un equipo de fulbito consta de 10 jugadores, si solo deben salir 6 a la cancha, ¿de cuántas ma- neras se puede seleccionar al equipo si Samuel no puede jugar al lado de Cristian?; además, el equipo cuenta con 2 arqueros. A) 72 B) 28 C) 96 D) 78 E) 84 Resolución Resolvemos el problema de forma indirecta, Para seleccionar a los jugadores que saldrán a la cancha debemos escoger 1 arquero y 5 jugadores. Casos ( cuando Samuel y totales Cristian juegan juntos (1Ara.) y (Siue) (1 Ara) y (2 uel xn - 2x € 8! 6! ” 2 x 31x5! 31x31 112 - 40 72 _cuave PROBLEMA N.* 82 Un equipo de béisbol consta de 6 jardineros, 7 jugadores de cuadra, 5 lanzadores y 2 receptores (entre titulares y suplentes). ¿De cuántas formas diferentes se puede elegir un equipo de 9 juga- dores, sabiendo que deben haber 3 jardineros, 4 jugadores de cuadra, un lanzador y un receptor? A) 7 8) 70 C) 700 D) 7000 E) 70.000 UNI 1999 -1 al z ANÁLISIS COMBINATORIO Resolución Se tiene: Jardineros —6 J, de cuadra => 7 Lanzadores 5 Receptores — 2 Se necesita (3 jard.) y (4 cdra.) y (1 lanzador) y (1 receptor) -7 -5 CS xo Cc Xx G x d 20 xx 3-5 x 5 xXx 2 _cuave 7000 formas diferentes PROBLEMA N.* 83 En un plano existen n puntos, en el que no hay más de dos que sean colineales y con los cuales se forman segmentos tal que el número de es- tos es igual a 5n. Halle el valor de n. A) 8 B) 9 Cc) 10 D) 11 E) 15 UNMSM Z010-1 Resolución 5e tiene un plano P con n puntos Para formar un segmento se debe unir 2 puntos cualesquiera. Nos piden n y como dato tenemos que Número de LS segmentos | 521 C) =5n ni —— == 59 (n-2)1x21 PROBLEMA N.” 84 Rodrigo tiene 10 amigos, pero 2 de ellos no pueden asistir juntos a la misma reunión. ¿De cuántas maneras diferentes podrá invitar a 6 de sus amigos? A) 128 B) 132 C) 124 D) 140 E) 160 57 LUMBRERAS EDITORES Resolución Resolveremos el problema de forma indirecta, es decir, calculamos los casos sin restricciones y restamos los casos cuando los 2 amigos van juntos. E totales [| vanjuntos E .= Como 2 asisten solo CH —- CPi— faltainvitara 4 a de los 8 restantes 101 _ al 4álx6! 441 BÍXTX8Bx9Xx10 _ AÍX5x6x7x8 ax pÍ Mxa! /x8x9x10 5x6x7x8 24 24 210-70=140 _cuave Y) PROBLEMA N.* 85 Un examen consta de 12 preguntas de las cuales Manuel debe contestar 8. Si de las 5 primeras debe contestar al menos 4, ¿cuántas posibilida- des tendrá Manuel para elegir las 8 preguntas? A) 200 8) 210 Cc) 180 D) 160 E) 172 58 Resolución Se debe contestar 8 preguntas de un total de 12. Entonces: Ron ORGIAS UNE Td A a E Preguntas | 1al5 [Gal 12| o | 1al5 ¡Gal 12 | | | | Total de formas |= Ch x q r Ex G =5x35 3+ 1 x35 = 175 + 35 = 210 _Cuave ) PROBLEMA N.* 86 En una juguería se dispone de 7 frutas diferentes. ¿Cuántos jugos surtidos se pueden preparar? A) 120 B) 60 Cc) 112 D) 128 E) 127 Resolución Se tiene un conjunto F de 7 frutas F=[a, b, c, d, e, f, g) Para preparar jugos surtidos necesitamos al me- nos 2 frutas [por ejemplo; ab, abc, edcb, ...) Entonces: mas] 7 7 7 7 7 O Ni A E gt E, + EA Eg Cgr gt Eg? E7C, 2? -1-7 = 128-—8 = 120 _cuave e ANÁLISIS COMBINATORIO PROBLEMA N.* 87 : De una baraja de 52 cartas se extraen 6 cartas. Indique de cuántas formas diferentes se puede obtener: * Cuatro diamantes y dos tréboles. * Cuatro cartas de un mismo valor y las otras de cualquier valor. Dé como respuesta la suma de resultados. A) 62 420 B) 70.434 C) 45 460 D) 54 600 E) 72 430 Resolución Se extraen 6 cartas de una baraja de 52 cartas. 13 cartas * Se quiere Cie) y Ce) ox cr 131 G 131 91x41 11x2I 715x78 =55 770 * Se quiere 4 cartas de un 2 cartas mismo valor | Y | cualesquiera AB 13 Xx c 2 13 x 481 46x2! 13 x 1123 = 14 664 Piden 55 770+14 664=70 434 _cuave PROBLEMA N.” 88 Erika debe repartir 10 regalos entre sus tres so- brinos. ¿De cuántas maneras diferentes puede repartir los regalos si el mayor debe recibir 4 re- galos y los menores 3 regalos cada uno? A) 4200 B) 2100 C) 3450 D) 5400 E) 4800 Resolución Se debe repartir 10 regalos entre 3 sobrinos. Escogemos 4 Escogemos 3 Escogemos 3 regalos de los regalos de los regalos de los 10 que hay 6 que restan 3 que restan $ 1 | mayor (4) intermedio (3) menor (3) ox ox e 101, 6l blx 4! 31x 31 210 x 20 x 1 4200 59 LUMBRERAS EDITORES PROBLEMA N.* 89 ¿Cuántos paralelogramos se forman al cortarse un sistema de 7 rectas paralelas con otro siste- ma de 9 rectas paralelas? B) 912 A) 756 C) 726 D) 786 E) 448 Resolución Gráficamente se tiene Para formar un paralelogramo se deben inter- sectar 2 rectas de un sistema (=) con 2 rectas del otro sistema |//). (2 rectas =) y (2 rectas //) Total de _ 9 7 paralelogramos | E a E _ A x 71 7x2! 51x21 = 36 x 21 = 756 A) 2240 PROBLEMA N.* 90 Los lados de un cuadrado se han dividido en 4 partes. ¿Cuántos triángulos se pueden construir cuyos vértices sean los puntos de división? A) 126 B) 212 C) 216 D) 248 E) 252 Resolución Gráficamente se tiene ; Para construir un triángulo se deben unir 3 pun- tos no colineales. Escogemos 3 puntos de un total da 12 Casos donde hay 3 puntos Total de l Fr colineales : Jae db triángulos 3 y 91x 3| =220 - 4 = 216 _Cuave PROBLEMA N.* 91 Entre 7 diccionarios diferentes y 4 obras literarias diferentes se seleccionan 3 diccionarios y 2 obras, y se colocan en una estantería de forma que las obras vayan a los extremos, Halle el número de formas en que esto se puede llevar a cabo. B) 2520 C) 2340 D) 2250 E) 2460 ANÁLISIS COMBINATORIO ds” Resolución Se tienen 7 diccionarios y 4 obras. Ordenamos 2 de 4 | Ordenamos 3 de 7 | A AA [ obra | Dicc. | Dicc. | Dicc. | obra | T T pa] 4x7x6x5x_3=-2520 _cuave Y) PROBLEMA N.” 92 Un grupo de 8 amigos (5 varones y 3 mujeres) desean tomarse una foto, pero debido al espa- cio solo pueden ubicarse 5 de ellos. ¿Cuántas fotos diferentes se podrán tomar si en la foto debe haber al menos una mujer y un varón? A) 6600 B) 6200 C) 6060 DJ) 6560 E) 6006 Resolución Debemos escoger a las 5 personas y luego las ordenamos. " (ordenamos) (escogemas a 5 personas) 2. IVY BM a rl ir pe =(cxci+cixci+cixci)xsi H (10x1 + 10x3 + 5x3) x 5! = 55 x 120 _ CLAVE > 6600 PROBLEMA N.* 93 En un club deportivo, con 20 miembros, hay que formar un equipo de 4 personas para par- ticipar en una carrera de relevos de 500 metros (50-100-150-200). ¿De cuántas maneras se podrá formar el equipo? A) 58140 B) 116280 C) 232560 D) 77520 E) 112 860 Resolución Seleccionamos a los 4 que participarán en la ca- rrera y luego los ordenamos. Seleccionamos a 4 de ellos Ordenamos Número dej _ 20 maneras “ € Xx 41 _ 2a 161x 41 = 4845 x 24 = 116 280 _cuve PROBLEMA N.* 94 ¿Cuántos números de cuatro cifras significativas y diferentes existen que tengan al menos una cifra impar en su escritura? A) 3024 B) 3000 C) 3200 D) 3420 E) 2820 61 LUMBRERAS EDITORES Resolución Resolveremos el problema de forma indirecta. 1.2 Calculamos todos los números de 4 cifras significativas y diferentes. ob cd dd) 9x8x7x6=3024 2.2 Calculamos todos los números de 4 cifras significativas y diferentes queno contengan una cifra impar en su escritura. Es decir, solo disponemos de las cifras 2; 4; 6 y 8. ob cd E áx3x2x1=24 Luego; dE |- 3024-24=3000 úmeros _cuave PROBLEMA N.” 95 Miguel ha adquirido 5 libros de análisis mate- mático diferentes y 4 libros de física diferentes. ¿De cuántas maneras puede acomodar 2 libros de análisis y 3 de física en un estante con espa- cio para cinco libros? A) 3600 B) 4800 Cc) 720 D) 1440 E) 72 Resolución Se tiene 5 libros de análisis matemático (AM) y 4 de fisica (F). 62 Seleccionamos a 2 de AM con 3 de F y luego los ordenamos. AE EE É cerrara a ii Total de 5 Y, =C 4 formas 2 + G x 5) 5! dj! = — x 31x21 11x 31 = 10 x dá x 120 Ea 4800 _cuave PROBLEMA N.* 96 En una urna se tienen 20 esferas numeradas del 1 al 20. Si se eligen 3 esferas al azar, ¿de cuántas formas se puede obtener al menos un número divisible por 4? A) 685 8) 586 C) 856 D) 432 E) 243 Resolución Del 1 al 20 se tiene o 5 números que son 4 o 15 números que no son 4 Escogemos al azar 3 números tal que al menos uno de ellos sea 4, ANÁLISIS COMBINATORIO Resolviendo de forma indirecta. Escogemos a Escogemos 3 p números in] pines y que ] restricciones ninguno sea 4 Total de NN _ (5 il formas] 73 3 201 151 217x317 121x3l = 1140 - 455 = 685 _cuve Y PROBLEMA N.* 97 Se tienen cinco números positivos y seis núme- ros negativos (todos diferentes). ¿Cuántas ter- nas de números se pueden formar de tal mane- ra que el producto de ellos sea positivo? A) 75 B) 96 o 72 D) 85 E) 100 Resolución Se debe escoger 3 números tal que su producto sea positivo, si se tiene 5 números positivos y 6 negativos. (3 positivos) O (2 negativos y 1 positivo) go +. 4 xd 51 61, 5 21x 3! álx2l 4lx1! 10 + 15 x 5 85 Por lo tanto, son 85 ternas de números que su producto es positivo. _Ccuve VERE RRA A FG 1 AB A - PROBLEMA N.* 98 Con los dígitos O, 1, 2, 3, 4,..., 8 y 9, ¿cuántos nú- meros de tres cifras podamos formar si 'a suma de sus cifras debe ser par? A) 455 B) 475 C) 450 D) 472 E) 520 Resolución Tenemos los siguientes casos: PPP JO[P|1 E pp I1jP 200 211 110 4 22 433 z > > 3372 644 655 545 554 866 8 77 767 776 8383 99 989 998 4x5x5 dx5x5 5x5x5 5x5x5 Total de dormia Juax5x5Hx5x5+5x5X5+5X5X5 = 100 + 100 + 125+ 125 = 450 _Cuave Y) PROBLEMA N.” 99 Javier dispone de nueve fichas numeradas del 1 al 9. ¿De cuántas maneras diferentes se po- drá tomar cuatro de ellas y lograr que su suma sea par? A) 72 B) 48 C) 56 D) 66 E) 76 63 LUMBRERAS EDITORES Resolución Se tiene eJejelelelolololo 9 fichas (4 pares y 5 impares) Escogemos 4 fichas al azar tal que la suma de ellas sean par. Se tienen los siguientes casos: (1 29.) ( .. ( fichas spa] pares impares y 2 impares A A Total d (fermas)o + + a =1 +5 + 6x10 = 1 + 5 + 60 = 66 _cuve Y PROBLEMA N.* 100 Se tienen 4 perritos de peluche de color blanco y 3 de color negro (todos de diferente tamaño). ¿De cuántas maneras distintas se pueden ubi- car en una repisa donde solo entran 5 de ellos y además deben estar alternados según el color? A) 72 B) 144 C) 216 D) 220 E) 238 Resolución Se pueden ordenar de 2 maneras [¡BIN|B¡N/B o|N[B[N[B|N (Total de)= 4x3x3x2x2 + 3x4x2x3x1 formas 144 + 72 = 216 _cuve Y 64 Aran ean pu . hy PROBLEMA N.?* 101 Una ficha de dominó consiste en dos mitades, cada una de ellas conteniendo una cierta canti- dad de puntos, entre O y 6. ¿Cuántas fichas dis- tintas pueden confeccionarse? A) 28 B) 14 C) 56 D) 42 E) 45 Resolución Las fichas son de la forma e > $ o Li Los valores van del 0 al 6 Calculemos el total de fichas. dee as TEE 0 o 1 2 3 $ 7cas0s 4 5 6 a 1 1 2 3 4 Pp bcasos 5 6 ? 2 2 7 3 : ' 5 casos PT 6 a 5 5 6 Y 2 casos , 1 caso Total de =74+64+54+4+34+2+1=28 formas | _cuve Q) ANÁUSsIS COMBINATORIO coc PROBLEMA N.* 102 De un grupo de 5 varones y 6 mujeres se desea escoger 3 personas (2 varones y 1 mujer) o 4 re- presentantes (1 varón y 3 mujeres). ¿De cuán- tas maneras se puede elegir si una pareja en particular siempre debe conformar dicho grupo? A) 12 8) 15 C) 14 D) 8 E) 20 Resolución Los grupos deben ser conformados de la si- guiente manera Falta un Falta 2 mujeres varón de los 4 a o ee que resta» E m Cs Total de 5 formas | a * = +10 = 14 CLAVE 8 PROBLEMA N.* 103 Valeria tiene 12 galletas de distintos sabores y debe de repartirlas entre sus 3 sobrinas. ¿De cuántas maneras las podrá distribuir, si las canti- dades deben estar en PLA. y todas deben recibir al menos una, pero no la misma cantidad? A) 22770 D) 45 540 B) 34 155 C) 54 540 E) 45 400 Resolución El reparto podría realizarse de la siguiente manera. Formas - 3 4 5 [se distri Dar] E a 6 las galletas 1 4 7 Se tiene 3 casos. Entonces: Total de 5,12. -10 12.11.77 e JC ci cc =220x126x1+66x 210x1+12x330x1 = 27720+ 13860 + 3960 = 45 540 _cuve Y) PROBLEMA N.* 104 Anthony, Belén, Carlos y Daniel se sientan en una fila de 10 asientos. ¿De cuántas maneras pueden ubicarse si no puede haber alumnos sentados contiguamente? A) 180 B) 630 C) 840 D) 450 E) 960 65 LUMBRERAS EDITORES a [* Resolución Gráficamente tendriamos Asientos vacios Í Í j | i j ALAS 7 lugares disponibles para ubicar A; B; C; D Luego, Á BOC D 1 | | 4 Total de A formas = 840 CLAVE $ PROBLEMA N.” 105 ¿De cuántas formas diferentes se pueden colo- car 8 torres iguales en un tablero de ajedrez de modo tal que no puedan comerse una a la otra? A) 40320 B) 20160 Cc) 5040 D) 10080 Ej 25640 Resolución Gráficamente tenemos 19 qu 3o de go ge 70 go X X B8Bx7x6x5*x4x3x2x*1= 8l 66 Para que las torres no puedan comerse, neces- rlamente debe haber una torre en cada columna. Empezaremos a ubicar las torres una a una por columnas. Total de = l= voneed di _Cuve Y) PROBLEMA N.* 106 Un grupo de 5 varones y 6 mujeres se ordenan en una misma fila de tal manera que las per- sonas de un mismo género estén juntas. ¿De cuántas maneras diferentes se podrán ordenar, si Alan y Mario no deben estar juntos, así como tampoco Betty y Teresa? A) 69120 B) 45630 C) 138 240 D) 34 560 E) 125 600 Resolución Resolwveremos el problema de forma indirecta, Picaedl 00 Li Miracó io a[1)) | T (5/-41x2) x (6l-5!1x2) x2l — — j Casos Casos Permutan cuando 4 y M cuando ByT varones y estan juntos estan juntas — mujeres a (51-41x2)x(61-51x2)x21 = 7 x 480 x2 = 69 120 _cuve Y N" ANÁLISIS COMBINATORIO PROBLEMA N.* 107 Joao, Bryan, Hugo y Miguel se ubican en una fila con 7 asientos, ¿de cuántas maneras diferentes pueden quedar distribuidos los asientos vacios? A) 24 B) 63 C) 35 D) 45 E) 72 Resolución Nos interesa como quedan distribuidos los asien- tos vacios, si permutan las personas no interesa. Aslentos vacios las personas (se consideran no interesa Iguales) Í 4 ] 1 4 1 1 J¡B|H|M NANO Se tomará como elementos iguales 51 permutan Se presenta un caso de permutación lineal con elementos repetidos. 7 Ax 31 _AÍx5x8Bx7 ES =5x7 =35 7 Pa;3= _Cuave Y) PROBLEMA N.* 108 En una escuela de fútbol donde asisten 12 de- portistas, el profesor los divide en dos grupos de 6 para disputar un partido de práctica de fut bito. ¿De cuántas maneras podrá hacerlo si 2 de los deportistas son arqueros? A) 257 B) 504 C) 426 D) 245 E) 550 Resolución Será suficiente con seleccionar solo 1 arquero y 5 jugadores (un solo equipo), pues los restantes formaran necesariamente el segundo equipo. (1 arquero) y (5 jugadores) — Total de E a di 10 aneras 5
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