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4 AÑO 0 0 n 2 3 C = p q Factorial - Combinatorio Factorial de un número ZZ+ llamamos Así al producto que resulta de multiplicar todos los números enteros y positivos consecutivos desde la unidad hasta el número considerado inclusive. representación n! Se lee: Factorial de "n" n o "n" factorial Ejemplos Está definido el fa c t o r ia l p a r a números enteros y positivos Ejemplos Operaciones que no se cumplen son: Adición y sustracción Propiedades 1 Por definición: 1! = 1 Por acuerdo: 0! = 1 2! = 2 = 1×2 = 2 3! = 3 = 1×2×3 = 6 8! sí existe a ± b a ± b 2 4! = 4 = 1×2×3×4 = 24 5! = 5 = 1×2×3×4×5 = 120 (-6)! no existe -5! sí existe Multiplicación Si: a! = b! a = b a; b 0; 1 6! = 6 = 1×2×3×4×5×6 = 720 7! = 7 = 1×2×3×4×5×6×7 = 5040 ... en general: n! = n = 1.2.3.....(n - 2)(n - 1)n 1 ! no existe 4 ab a b División a a b b Número combinatorio Representación del número de combinaciones de "n" elementos tomados de "k" en "k". Notación: n C k ; n ZZ + k su ZZ+ k n reglas de la las Definición matemática Regla práctica Propiedades Degradación C n = es es "k" factores n son C n = 1 superior e inferior C n = n C n - 1 k k n - k C n = n n(n-1)(n-2)...(n-k+1) n - k = n k k k - 1 ejemplos k k n - k 1.2.3.....k "k" factores n - k C 1 = n C n = 1 inferior 4 ejemplos complementarios C n = n - k + 1 C n C 4 = 2 4 - 2 = 24 = 6 2.2 7 7.6.5 k k k - 1 n n C 7 = 7 7.6.5. 4 = 3 4 6. 4 = 35 C 3= 4 = 35 1.2.3 4.3 C k = C n - k igualdad superior C n = n C n - 1 50 50 48 50.49. 48 = = 1225 C 2= 1.2 = 6 C n = C n k n - k k 48 2 48 2 C 7 = 7.6.5.4 = 35 4 1.2.3.4 1 ra posibilidad: p = q 2 da posibilidad: p + q = n suma de combinatorios C n + C n = C n + 1 k k + 1 k + 1 5 Problemas resueltos 1. Si: 9! Reemplazando: R = (7! 8. 7!).9! 9.8.7! 7! 8.7! A = 7! 8! 7! (1 8).9! R = 7! (72 1 8) = 9.9! 9! 81 = 9 Calcular: B A Solución: 4! 5! 6! B = 2!.3!.4! Luego: R = 8! 4. Simplificar: (x 2)3.x! Reduciendo cada uno por la propiedad degradativa. T = (x 2)! (x 1)! x! - A = 9.8.7! 7! 8.7! = 9.8.7! 9.7! = 8 Solución: - B = Luego: 4! 5.4! 6.5.4! 2.6.4! = 36.4! 12.4! = 3 Degradamos: (x + 2)! = x!.(x + 1)(x + 2) (x + 1)! = x!.(x + 1) Reemplazando en el denominador: B A = 3 8 = 2 2. Señale el equivalente de: K = 1.1! + 2.2! + 3.3! + 4.4! + ... + n.n! (x 2)3.x! T = x!.(x 1)(x 2) x!.(x 1) x! Factorizando “x!” en el denominador: (x 2)3.x! Solución: Por inducción matemática se tiene: Para un sumando: T = x![(x 1)(x 2) (x 1) 1] (x 2)3 1.1! = 1 = 2! - 1 Para dos sumandos: 1.1! + 2.2! = 1 + 4 = 5 = 3! - 1 T = x 2 3x 2 x 2 3 3 Para tres sumandos: 1.1! + 2.2! + 3.3! = 23 = 4! - 1 Para cuatro sumandos: ..... = 5! - 1 T = Luego: T = x + 2 (x 2) x 2 4x 4 (x 2) = (x 2) 2 Para “n” sumandos: 1.1! + 2.2! + 3.3! + 4.4! + ... + n.n! = (n + 1)! - 1 5. Reducir: S = 7 8 9 10 11 12 3. Reducir la siguiente expresión: 1 1 -1 Solución: Transformando: C 0 C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 R = 7! 8! 9! C a C = C 7 7 8 0 0 0 Solución: Reemplazando y sumando de 2 en 2 se tiene: Dando común denominador: S = 8 8 9 10 11 12 C 0 C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 9! 7! 8! -1 9 9 10 11 12 S = C 1 C2 C 3 C 4 C 5 R = (7! 8!).9! Invirtiendo: S = 10 10 11 12 (7! 8!).9! C 2 C 3 C 4 C 5 R = 9! 7! 8! S = 11 11 12 8! 8.7! C 3 C 4 C 5 Degradamos: 12 12 9! 9.8.7! S = C 4 C 5 = C 13 6 6 6 C 6 6 7 8 C 3 3 3C C 3 4C 9 8 p-1 C = C 8 9 C 8 C 8 p p 1 5 - 9 9 8 6. Resolver: Reemplazando “” y “” en K: x x x x x 3 6x - 3 46 28 45 C 0 + C 1 + C2 + C 3 = 6 (C 9 ) 9 C 8 28 x IR K = 4C46C45 = 4.9 Solución: x(x - 1) x(x - 1)(x - 2) x3 6x - 3 9 8 7 Luego: K = 9 1 + x + 2 + 6 = 6 Por 6: 6+6x+3x(x-1)+x(x - 1)(x - 2) = x3+6x-3 9. Calcular “m + n”, si: Cm + 2 C m + Cm + C m2 = C 10 x2 -3x 2 6 + 6x + 3x2 - 3x + x3 - 3x2 + 2x = x3 + 6x - 3 x3 + 5x + 6 = x3 + 6x - 3 5 Solución: 6 7 8 n-3 x = 9 Descomponiendo: 2 C m = C m + C m 7. Hallar el valor de: 7 7 Reemplazando y sumando combinatorios convenien- temente: 3C 3 C4 m Cm Cm Cm Cm2 10 n-3 E = 4C7 m1 m1 m 2 10 C 6 C7 C8 C n-3 Solución: Notamos que C 7 y C7 son complementarios. Luego se m 2 m 2 10 4 3 C7 C C 8 n-3 cumple: 7 7 7 Cm 3 = C10 C4 = C7- 4 = C3 Reemplazando en “E”: Primer caso: 8 n-3 7 7 E = 3 3 4C7 7 3 = 4C7 = 1 m + 3 = 10 8 = n - 3 m = 7 n = 11 m + n = 18 Segundo caso: m + 3 = 10 8 + (n - 3) = 10 m = 7 n = 5 m + n = 12 8. Calcular: [C 45 ]2 - [C 45 ]2 10.Calcular el valor de “p”, si: Cn-1Cn1 - CnCn-1 K = [C 46 C45 ]2 - [C 46 - C45 ]2 p-1 p 1 p p-1 = 8 9 8 9 8 n 2 n1 n-1 (Cp ) - Cp 1Cp-1 Solución: El numerador se pasa a una suma por diferencia, en el denominador se aplica Legendre: Solución: Para el numerador extraemos el factor: Cn-1 . En el (a + b)2 - (a - b)2 = 4ab denominador degradamos superior e inferior. [C 45 C45 ][C 45 - C45 ] - ( Cn )2 = n . n = n n-1 n K = 9 8 9 8 4C46C45 p Cp Cp p Cp-1 Cp 9 8 n 1 n Aplicamos la propiedad de suma: n1 p1 p 1 Cp 45 + C 45 = C 46 ...... () Reemplazando se tiene: Degradamos la parte interior de C 45 : Cp-1 Cp 1 - Cp n-1 9 n1 n n n-1 n n 1 n n-1 45 - C 45 28 = 37 9 45 45 - C 45 Cp-1Cp - CpCp-1 = 9 C 8 ...... () a) 8 b) 9 c) 10 d) 11 e) 12 a) 4 b) 5 c) 6 d) 7 e) 8 p C 2 C C C C 1 2 10 5 Cn-1 Cn1 - Cn 5. Calcule el valor de “x”. p-1 p 1 p = 8 (x 5)!(x 11)! CnCn-1 n - n 1 (x 6)! 5(x 5)! = 20! p p-1 p p 1 Ahora: Cn1 - Cn es equivalente a Cn . p 1 p p1 Luego, degradando la parte interior en el numerador: Cn1 6. Calcule el valor de: = 8 Cn n - n 1 C8 p p p 1 5 8 2 n - (p 1) 1 Cn n - p p 1 p = Cn n - p p 1 n - p = 8 a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 p p(p 1) Finalmente reduciendo: p = 8 p(p 1) 7. Sumar: 7 6 7 8 9 10 C 0 + C1 + C2 + C3 + C 4 + C5 Problemas para la clase a) C 10 b) 5 c) 11 1. Calcular el valor de “n” en: (4n - 6)! = 1 11 d) 6 e) c o d 7 a) 4 3 b) 2 1 c) 4 2003 0 + C2003 + C 2003 - C 2003 2001 d) a y b e) a o b 2. Calcular el valor de “n”: (n - 10)! = 120 a) 1 b) 2 c) 10 a) 2002 b) 2003 c) 2004 d) 2005 e) 2006 9. Calcular el valor de “n”: 8 8 9 10 11 d) 14 e) 15 C2 + C3 + C 4 + C5 = Cn 3. Reducir: 9!.17! S = 8!.18! 1a) 5 b) 6 c) 7 d) a o b e) a y b 10.Indique la suma de los valores de “x” que verifican la ecuación: 35 a) 1 b) 2 c) 2 1 C35 x2 = C 2x d) 4 e) 6 4. Si: 6! 7! 8! A = 6! 7! 11.Sabiendo que: 3 77 76 Calcular “A.B” 71! B = 69! 70! k ZZ+. Calcular: C 7k = 11 C 7k -1 (k!)! k! a) 56 b) 560 c) 65 d) 650 e) 1 a) 1 b) 20 c) 120 d) 160 e) 180 a) 6 b) 7 c) 8 d) 9 e) 10 a) 7 b) 8 c) 9 d) 10 e) 11 C 2 4 2n x C C C C C = C C C 7 8 C = C C = 7 C 0 2 + 12.Si: 2(n!) - (n - 1)(n - 1)! 20.Reducir: 11! - 10! 10! - 9! A = + + 9! - 8! + ... A = n! (n - 1)! 9! 8! 7! n ZZ+. Entonces podemos afirmar que: a) A < 0 b) A > 2 c) A > 3 d) A ZZ e) A 1 a) 380 b) 385 c) 386 d) 387 e) 400 21.Simplificar: 13.Hallar el valor de “a” sabiendo que: 2n C2n 2n 2n C2n 2n ... C2n 2n (a 7)!(a 5)! (a 6)! (a 5)! = 15! n ZZ+ C1 C3 C5 ... C2n-1 a) 1 b) n n 1 c) 2 14.Indicar el valor de “n” que verifica: [(2n - 1)! - 113]! = 5 040 2n d) 2n - 1 2n - 1 e) 2n a) 1 b) 3 c) 5 d) 7 e) 9 22.Hallar la suma de todas las soluciones de: [Cx ] 3 15.Simplificar: [C 2 ] = 36 x - 2 18 18 19 20 5 6 7 8 C21 C21 a) 1 b) 3 c) 4 d) 6 e) 7 8 1 a) 1 b) 2 13 c) 2 23.Dado: m 1 n-1 x 2 ...... (1) d) - 3 e) 4 m 1 n = x ...... (2) 16.Calcular: 10 10 10 10 0 2 10 m - n = 2 ...... (3) Calcular el valor de “ x ”. C1 + C + ... + C 2 a) 4 320 b) 1 280 c) 1 024 d) 2 048 e) 4 096 a) 10 b) 30 c) 35 d) 70 e) 80 17. Calcular el valor de “n” en: 1 + 2.2! + 3.3! + ... + n.n! = 719 a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 24.Reducir: S = x 2; 4; 5 (x - 4)! (x - 3)! (x - 2)! (x2 - 4x 4)(x2 - 9x 20) 18.Hallar el valor de “x + y” si se cumple que: a) (x - 2)! b) (x - 3)! c) (x - 5)! x 3 10 + C x 1 + 2 Cx 1 + x 1 9 y 2 y -3 d) (x - 6)! e) (x - 8)! 25.La suma de valores de “x” que satisface la igualdad: a) 20 b) 22 c) 24 d) 26 e) 28 19.Hallar “n” en: (x-6)!+(x-5)!+(x-4)! = x3-14x2+64x-96 a) 13 b) 14 c) 15 d) 16 e) 17 n 5 n-1 n 3 n-1 26.Hallar “x” en: 1024.(x - 1)![1.3.5.7....(2x-3)] = (2x - 2)! a) 16 b) 18 c) 20 d) 22 e) 24 7 12 C C C 7 7 7 a) 8 b) 9 c) 10 d) 11 e) 12 27. Hallar “n” en: 1. Dado: Autoevaluación 3!2! 0! n-1 n-1 n-1 A = Cn- 4 2C n-3 2 C n-2 ! = 120 Calcular: A B B = 2!3! 1! a) 6 b) 5 c) 4 d) 3 e) 2 28.Después de efectuar: a) 10 b) 11 c) 12 d) 13 e) 14 S = Cn - 2 C n + 3 C n - ... + (-1)n-1.n Cn 2. Calcular “x”: 1 2 3 n 8 8 9 10 11 donde: n > 15, se obtiene: a) 0 b) 1 c) n C 2 + C 3 + C 4 + C5 siendo: x > 5 = C x d) - n e) n - 1 29.Hallar “n”: a) 6 b) 7 c) 8 d) 9 e) 10 3. Calcular el valor de “n”: n n n n C 0 3C1 5C2 ... (2n 1)Cn = 23 (n - 1)! + n! = 0,2(n + 1)! n n n n C1 2C2 3C3 ... nCn 11 a) 8 b) 7 c) 6 d) 5 e) 4 4. Sumar: 30.La suma: 9 9 10 11 12 S = ( Cn )2+2( Cn )2+3( C n )2+...+n( Cn )2 C 2 + C 6 + C 6 + C 6 + C 6 1 es igual a: (2n - 1)! 2 3 n (2n)! a) C7 d) C15 b) 13 e) 16 c) 14 a) [(n - 1)!] 2 (2n 1)! b) (n!) 2 (2n - 1)! 5. Calcular el valor de “n”, si: 3 C77 = 11 C76 c) [(n 1)!] 2 d) (n - 1)! n n-1 [(2n - 1)!]2 e) (n - 1)! a) 20 b) 21 c) 22 d) 23 e) 24
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