[obm-l] Re: [obm-l] Uma difícil de Combinatória

2009-04-07 Por tôpico Márcio Pinheiro
Olá.
O problema em sua solução é que estás a considerar a ordem em que as caixas são 
pintadas como fator diferenciador de duas pinturas. Sejam A, B, C e D as cores 
azul, amarelo, verde e vermelho, respectivamente. Note como falas em primeira 
caixa, segunda caixa, etc. Assim, as pinturas:
ABCDABCDAB e DCBADCBABA seriam distintas na tua contagem, quando, em verdade, 
não o são, tendo em vista que as caixas são idênticas. Portanto, o que 
interessa é que em ambos exemplos anteriores há 3 caixas pintadas de A, 3 de B, 
2 de C e 2 de D, significando que se trata do mesmo modo de pintá-las.
É conveniente lembrar sempre que, o Princípio Multiplicativo, que usaste pra 
obter os valores 4^10 e 3^10, traz em si a diferenciação pela ordem das 
decisões.
Neste caso, a solução consiste em aplicar o conceito de combinações completas 
(com repetições). Sejam x, y, z e w as quantidades de caixas pintadas de azul, 
amarelo, verde e vermelho., nesta ordem. Deve-se impor que x + y + z + w = 10 
(total de caixas), com a condição adicional de x  0 (e, nitidamente, y, z e w 
inteiros não negativos, bem como x inteiro positivo). Fazendo x = a + 1, 
garante-se que a pode ser qualquer inteiro não negativo, incluindo o zero, o 
que é excelente, tendo em vista que a equação pode ser re-escrita como (a + 1) 
+ y + z + w = 10 = a + y + z + w = 9, e as incógnitas, agora, têm que ser 
todas inteiros não negativos (eventualmente, iguais a zero).
Portanto, a resposta pedida corresponde (biunivocamente) à quantidade de 
soluções inteiras e não negativas de a + y + z + w = 9, que é dada pelo número 
de combinações simples de 12 elementos, tomados 3 a 3 (ou o número de 
permutações de 12 objetos, sendo 9 iguais entre si e outros 3 idênticos entre 
si, mas distintos dos primeiros), ou seja:
12!/(9!3!)=12.11.10/6 = 220.
Suponho que conheces esse último resultado.
Qualquer dúvida, uma explicação pode ser obtida em 
http://www.ime.usp.br/~iesus/verao2008/gablista3.pdf
Até mais.

--- Em seg, 6/4/09, Marcelo Gomes elementos@gmail.com escreveu:

De: Marcelo Gomes elementos@gmail.com
Assunto: [obm-l] Uma difícil de Combinatória
Para: obm-l@mat.puc-rio.br
Data: Segunda-feira, 6 de Abril de 2009, 18:37


Pessoal esta questão caiu em uma avaliação que fiz e o gabarito foi  bem 
diferente do que ei fiz. Por favor se alguém tiver um tempinho me dê uma 
mão, ok  ?

Questão: Sejam 10 caixas de madeira, exatamente iguais. Queremos pintar cada 
uma delas com uma cor dentre quatro cores disponíveis: Azul, amarelo, verde e 
vermelho. De quantos modos podemos pintar as caixas, sabendo que pelo menos uma 
das caixas deve ser pintada de azul ?

Minha resolução:

Busquei encontrar o número ma´ximo de possibilidades para pintar as caixas. 
Então pensei da seguinte maneira: Na primeira caixa poderiam entra 4 cores, e 
na segunda 4 e na terceira 4 e.assim até a décima caixa. Então o número 
máximo de possibilidades de se pintar as 10 caixas pela minha conta seria 4^10.

Em seguida busquei encontrar o número de possibilidades onde a cor azul não 
aparecesse. Então analisei que na rimeira caixa poderiam entrar 3 cores, na 
segunda 3 cores, na terceira 3 corese na décima 3 cores. Então pela minha 
conta eu teria 3^10 onde o azul não aparece.

Então como preciso ter pelo menos uma caixa azul, fiz:

4^10 - 3^10 = achei 989.527 maneiras

Bem pessoal pelo gabarito eu errei e muito!  O gabarito deu 220 modos.

Não entendi nada!

Peço que vocês me ajudem por favor, para compreender o enorme erro que fiz.

Abração a todos.

Marcelo. 





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[obm-l] Re: [obm-l] Re: [obm-l] Re: [obm-l] Uma difícil de Combinatória

2009-04-07 Por tôpico Paulo Santa Rita
Ola Marcelo e demais
colegas desta lista ... OBM-L,
( escreverei sem acentos )


Neste caso as caixas seriam distinguiveis. O raciocinio original que
voce empregou seria válido.

Um problema de alguma forma proximo ao que voce propos, porem nao tao
simples, pode ser formulado assim : IMAGINE 10 pequenas bolas, duas a
duas indistinguiveis. Dispondo de 4 cores e suponto que cada bola sera
pintada de uma unica cor, quantos colares distintos podemos fazer ?

SUGESTAO : IMAGINE uma pintura qualquer das bolas. Essa pintura
corresponde a uma solucao da equacao A+B+C+D=10. Todavia, com esta
particular pintura, em geral, sera possivel fazer diversos colares ...

Um Abraco a Todos  !
Paulo Santa Rita
30704091200


2009/4/7 Marcelo Gomes elementos@gmail.com:
 Olá Professor Paulo, bom dia.

 Muito obrigado por sua preciosa explicação, entendi..bem a utilização da
 quádrupla para se obter as soluções não negativas, onde a ordem não é
 relevante (este foi o meu erro).

 Muito Obrigado, abração, Marcelo.

 Queria lhe perguntar uma outra dúvida.

 Se as caixas fossem numeradas de 1 a 10 ou em outras palavras, importa
 2009/4/6 Paulo Santa Rita paulo.santar...@gmail.com

 Ola Marcelo e demais colegas
 desta lista ... OBM-L,
 ( escreverei sem acentos )

 Sejam :

 A - caixas na cor azul
 B - caixas na cor amarelo
 C - caixas na cor verde
 D - caixas na cor vermelho.

 Uma solucao de A+B+C+D=10 na qual so figurem numeros inteiros
 nao-negativos pode ser interpretada como uma maneira de pintar as
 caixas. Assim, a 4-upla (A,B,C,D)=(3,2,0,5) significa que tres caixas
 foram pintadas de azul, duas caixas foram pintadas de amarela, nenhuma
 caixa foi pintada verde e cinco caixas foram pintadas de vermelho.

 O total de solucoes inteiras nao-negativas de A+B+C+D=10 nos da,
 portanto, o numero de maneiras possiveis de pintarmos as 10 caixas com
 as quatro cores disponiveis   - claro, supondo-se que duas caixas
 ainda nao pintadas sao indistinguíveis !

 Isto posto, fica facil ver que considerando agora as solucoes de
 A+B+C+D=10 nas quais A  0 ( A e positivo ), vale dizer, todas as
 solucoes de A+B+C+D=9, teremos todas as maneiras de pintar as caixas
 nas quais  AO MENOS UMA CAIXA FOI PINTADAS DE AZUL.

 Existe um algoritmo direto, mesmo uma formula, para o total de
 solucoes inteiras e nao negativas de uma equacao diofantina da forma
 X1 + ... + Xn = M, o que responde a sua questao. A formula e :

 Binom(N+M-1,M)

 No seu caso : N=4 e M=9. Logo : Binom(4+9-1,9)=220

 Um Abraco a Todos !
 Paulo Santa Rita
 20604092020






 2009/4/6 Marcelo Gomes elementos@gmail.com:
  Pessoal esta questão caiu em uma avaliação que fiz e o gabarito foi  bem
  diferente do que ei fiz. Por favor se alguém tiver um tempinho me dê uma
  mão, ok  ?
 
  Questão: Sejam 10 caixas de madeira, exatamente iguais. Queremos pintar
  cada
  uma delas com uma cor dentre quatro cores disponíveis: Azul, amarelo,
  verde
  e vermelho. De quantos modos podemos pintar as caixas, sabendo que pelo
  menos uma das caixas deve ser pintada de azul ?
 
  Minha resolução:
 
  Busquei encontrar o número ma´ximo de possibilidades para pintar as
  caixas.
  Então pensei da seguinte maneira: Na primeira caixa poderiam entra 4
  cores,
  e na segunda 4 e na terceira 4 e.assim até a décima caixa. Então o
  número máximo de possibilidades de se pintar as 10 caixas pela minha
  conta
  seria 4^10.
 
  Em seguida busquei encontrar o número de possibilidades onde a cor azul
  não
  aparecesse. Então analisei que na rimeira caixa poderiam entrar 3 cores,
  na
  segunda 3 cores, na terceira 3 corese na décima 3 cores. Então pela
  minha conta eu teria 3^10 onde o azul não aparece.
 
  Então como preciso ter pelo menos uma caixa azul, fiz:
 
  4^10 - 3^10 = achei 989.527 maneiras
 
  Bem pessoal pelo gabarito eu errei e muito!  O gabarito deu 220
  modos.
 
  Não entendi nada!
 
  Peço que vocês me ajudem por favor, para compreender o enorme erro que
  fiz.
 
  Abração a todos.
 
  Marcelo.
 
 
 

 =
 Instruções para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
 http://www.mat.puc-rio.br/~obmlistas/obm-l.html
 =



=
Instru��es para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
http://www.mat.puc-rio.br/~obmlistas/obm-l.html
=


[obm-l] Re: [obm-l] Uma difícil de Combinatória

2009-04-06 Por tôpico Paulo Santa Rita
Ola Marcelo e demais colegas
desta lista ... OBM-L,
( escreverei sem acentos )

Sejam :

A - caixas na cor azul
B - caixas na cor amarelo
C - caixas na cor verde
D - caixas na cor vermelho.

Uma solucao de A+B+C+D=10 na qual so figurem numeros inteiros
nao-negativos pode ser interpretada como uma maneira de pintar as
caixas. Assim, a 4-upla (A,B,C,D)=(3,2,0,5) significa que tres caixas
foram pintadas de azul, duas caixas foram pintadas de amarela, nenhuma
caixa foi pintada verde e cinco caixas foram pintadas de vermelho.

O total de solucoes inteiras nao-negativas de A+B+C+D=10 nos da,
portanto, o numero de maneiras possiveis de pintarmos as 10 caixas com
as quatro cores disponiveis   - claro, supondo-se que duas caixas
ainda nao pintadas sao indistinguíveis !

Isto posto, fica facil ver que considerando agora as solucoes de
A+B+C+D=10 nas quais A  0 ( A e positivo ), vale dizer, todas as
solucoes de A+B+C+D=9, teremos todas as maneiras de pintar as caixas
nas quais  AO MENOS UMA CAIXA FOI PINTADAS DE AZUL.

Existe um algoritmo direto, mesmo uma formula, para o total de
solucoes inteiras e nao negativas de uma equacao diofantina da forma
X1 + ... + Xn = M, o que responde a sua questao. A formula e :

Binom(N+M-1,M)

No seu caso : N=4 e M=9. Logo : Binom(4+9-1,9)=220

Um Abraco a Todos !
Paulo Santa Rita
20604092020






2009/4/6 Marcelo Gomes elementos@gmail.com:
 Pessoal esta questão caiu em uma avaliação que fiz e o gabarito foi  bem
 diferente do que ei fiz. Por favor se alguém tiver um tempinho me dê uma
 mão, ok  ?

 Questão: Sejam 10 caixas de madeira, exatamente iguais. Queremos pintar cada
 uma delas com uma cor dentre quatro cores disponíveis: Azul, amarelo, verde
 e vermelho. De quantos modos podemos pintar as caixas, sabendo que pelo
 menos uma das caixas deve ser pintada de azul ?

 Minha resolução:

 Busquei encontrar o número ma´ximo de possibilidades para pintar as caixas.
 Então pensei da seguinte maneira: Na primeira caixa poderiam entra 4 cores,
 e na segunda 4 e na terceira 4 e.assim até a décima caixa. Então o
 número máximo de possibilidades de se pintar as 10 caixas pela minha conta
 seria 4^10.

 Em seguida busquei encontrar o número de possibilidades onde a cor azul não
 aparecesse. Então analisei que na rimeira caixa poderiam entrar 3 cores, na
 segunda 3 cores, na terceira 3 corese na décima 3 cores. Então pela
 minha conta eu teria 3^10 onde o azul não aparece.

 Então como preciso ter pelo menos uma caixa azul, fiz:

 4^10 - 3^10 = achei 989.527 maneiras

 Bem pessoal pelo gabarito eu errei e muito!  O gabarito deu 220 modos.

 Não entendi nada!

 Peço que vocês me ajudem por favor, para compreender o enorme erro que fiz.

 Abração a todos.

 Marcelo.




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