CALCOLO COMBINATORIO Principio fondamentale del calcolo combinatorio Se un evento E1 si può presentare in n1 modi e un secondo evento E2 si può manifestare in n2 modi, allora l’evento composto E1 E2 si può presentare in n1 n2 modi. 1 CALCOLO COMBINATORIO ORDINE/ RIPETIZIONE ORDINE si ORDINE no RIPETIZIONE No DISPOSIZIONI SEMPLICI COMBINAZIONI SEMPLICI RIPETIZIONE si DISPOSIZIONI CON RIPETIZIONI COMBINAZIONI CON RIPETIZIONI 2 CALCOLO COMBINATORIO 1 2 … k-1 k n n–1 … n – (k – 2) n – (k – 1) Dn, k n (n 1) ... (n k 1) 3 CALCOLO COMBINATORIO • Si consideri una gara di Formula 1 alla quale partecipano 22 concorrenti. Calcolare il numero totale dei possibili podi (primo, secondo e terzo classificato). 1° 2° 3° 22 21 20 D22,3 22 21 20 9240 4 CALCOLO COMBINATORIO • Le permutazioni semplici (k=n) Dn, n n (n 1) ... 1 Pn n! • Si noti che: 0! 1 n! n ( n 1)! 5 CALCOLO COMBINATORIO • Le permutazioni circolari Rn Pn 1 (n 1)! 6 CALCOLO COMBINATORIO • Le disposizioni con ripetizione 1 a 2 a n n r Dn, k n k-esima … n k 7 CALCOLO COMBINATORIO • Determinare il numero delle colonne del totocalcio che possono essere giocate. r D3,13 3 1.594.323 13 8 CALCOLO COMBINATORIO • Le permutazioni con ripetizione k1 k2 ... kr k k1, k2 ,..., kr 1 r Pk1 , k 2 ,...,k r k! k1!k 2!... k r ! 9 CALCOLO COMBINATORIO • Calcolare quante colonne del totocalcio possono essere formate imponendo che sei caselle siano occupate dal simbolo 1, sei caselle dal simbolo 2 e una casella dal simbolo X . 13! 12012 6!6!1! 10 CALCOLO COMBINATORIO • • • • • • • Le combinazioni semplici a,b,c a,b,d b,c,d a,c,b a,d,b b,d,c b,a,c b,a,d c,b,d b,c,a b,d,a c,d,b c,a,b d,a,b d,b,c c,b,a d,b,a d,c,b • 24:6=4 c,d,a c,a,d d,c,a d,a,c a,c,d a,d,c 11 Cn , k CALCOLO COMBINATORIO Numero combinazioni=Disposizioni:Permutazioni Cn , k Cn , k Dn , k Pk n ( n 1) ... ( n ( k 1)) k! n n (n 1) ... (n (k 1)) (n k ) (n (k 1)) ... 1 n! k!(n k ) (n (k 1)) ... 1 k!(n k )! k 12 \ 90 89 88 87 86 C90,5 43.949.268 5! 13 CALCOLO COMBINATORIO • Proprietà • 1) n n k n k • 2) n n 1 n 1 k k 1 k 14 CALCOLO COMBINATORIO • Lo sviluppo della potenza n-esima del binomio (a + b) n 1 k n nk k (a b) Cn,0 a b Cn,1 a b ... Cn,n a b Cn,k a b n n 0 0 n k 0 k n n (a b) a n k b k k 0 k n 15 CALCOLO COMBINATORIO • Es.1 • Calcolare il coefficiente di • k=6 quindi il coefficiente è a 4b6 nello sviluppo di ( a b) . 10 210 6 10 che è anche il coefficiente • di a 6b 4 , per la proprietà 1) del coefficiente binomiale. • Es.2 a 4b6 nello sviluppo di • Calcolare il coefficiente di • ancora k=6, ma il grado del monomio non è 12 e quindi … . 16 CALCOLO COMBINATORIO 17