Calcolo combinatorio. Attività1 Sulle disposizioni 1. Per aprire una cassaforte bisogna comporre, con le 10 cifre decimali, un numero di 8 cifre, con ripetizione. Rispondi ai seguenti quesiti: a. Quanti sono i numeri da provare? ................... b. Per provare un numero impieghi 8 secondi; quanto tempo dovresti impiegare per provarle tutti i numeri? Dai la risposta in secondi e in anni. Tempo in secondi = …… Tempo in anni:……………………………………………………………………. 2. Con le 5 cifre dispari formi tutti i numeri di 3 cifre con ripetizione e cancelli tutti i numeri senza cifre ripetute; quanti numeri ti rimangono? Completa il procedimento. - I numeri di tre cifre con ripetizione sono ………. = ….. - I numeri di tre cifre senza ripetizione sono ………… = …… - Rimangono ………….. - ……………. = …….. numeri. 3. È data la seguente equazione. Dx,5 = 3Dx,4 Risolvi i quesiti qui sotto. a. Quali numeri possono essere soluzioni dell’equazione? ……………………………………………………………………………………….. b. Completa qui sotto il procedimento per risolvere l’equazione x ⋅ (x – 1) ⋅ ………………………. = 3x ⋅ (x – 1) ⋅ …………………………… ………………………………………………………………………………………… Sulle permutazioni 4. Quante sono le permutazioni delle 5 lettere della parola PINZA? Completa la risposta qui sotto. P5 = …. = ….. 5. Nella parola PINNA, fra le 5 cinque lettere, ne trovi 2 uguali (N); quante sono ora le permutazioni? Completa il seguente ragionamento. Immagino di aver elencato tutti i P5,2 raggruppamenti che si ottengono in questo caso. In ogni raggruppamento, in quanti modi posso permutare le due lettere N? ….. Se ripeto il procedimento su tutti i raggruppamenti ottengo le P5 permutazioni iniziali. Trovo dunque: ........ ….. ⋅ P5,2 = P5 da cui P5,2 = ........ Il ragionamento seguito ha carattere generale e porta a concludere che il numero Pn,k permutazioni di n oggetti, di cui k uguali fra loro, è dato da: € 6. Nella parola NONNO, fra le 5 lettere ne trovi 3 uguali fra loro (N) e le altre 2 sono pure uguali fra loro (O); quante sono ora le permutazioni? ...... P5,3,2 = ...... Daniela Valenti, Treccani Scuola € 1 Sul fattoriale n! = 1 ⋅ 2 ⋅ 3 ⋅ … ⋅ (n – 1) ⋅ n 7. Completa con carta e penna i seguenti calcoli 1! = …. 2! = …… = …… 3! = ………… = …. Osserva che: 2! = …. ⋅ 1! 3! = ….⋅ 2! Dimostra che risulta vera la seguente uguaglianza per ogni numero naturale n ≥ 1: (n + 1)! = (n + 1) ⋅ n! (*) …………………………………………………………………………………………. 8. Che cosa ottieni, se sostituisci 0 a n nella uguaglianza (*)? Completa il procedimento qui sotto per rispondere I membro: ( …. + 1)! = ….. = …. II membro: ( …. + 1) ⋅ ….! = ……⋅ ….! = ….. I matematici hanno stabilito di estendere la relazione (*) al caso n = 0; spiega come conviene scegliere il risultato di 0! ……………………………………………………………………………………………. 9. Applica opportunamente l’uguaglianza (*) per completare con carta e penna il calcolo delle seguenti espressioni (2 ⋅ 3)! = ...... 2!⋅3! 10. Con l’aiuto del tascabile completa la seguente tabella per capire quanto rapidamente cresce il fattoriale di un numero. 0 1 2 3 4 5 6 7€ 8 9 10 n n! 11. Anche il numero della disposizioni semplici può essere espresso con il fattoriale. Completa la spiegazione seguente. 7! Esempio: D7,4 = I membro D7,4 = 7 ⋅ …………….. 3! 7! 7 ⋅ 6 ⋅ ..... II membro = = ........ 3! 3! n! In € generale: Dn,k = I membro Dn,k = n ⋅ (n – 1) ⋅ …………….. (n − k)! II membro € n ⋅ (n −1) ⋅ ....⋅ (n − k + 1) ⋅ (n − k ) ⋅ ....⋅1 n! = = n − k ! n − k ! ( ) ( ) € = ........................................................................ Daniela Valenti, Treccani Scuola € 2