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31 Permutação com elementos repetidos Vimos que a quantidade total de permutações de n elementos distintos é dada por n ! , ou seja, P n 5 n ! . A quantidade de anagramas que podemos formar com as letras da palavra LIVRO, por exemplo, é igual a 5 ! 5 120 . Nesse caso, note que todas as letras são distintas entre si. Agora, veja outro exemplo. • Com a palavra CORPO, quantos anagramas podemos formar? Caso todas as letras dessa palavra fossem distintas, teríamos 5 ! anagramas. No entanto, ao permutarmos letras iguais, não obtemos um novo anagrama. Por exemplo, se tomarmos o anagrama PORCO e trocarmos de posição as duas letras O, obteremos o mesmo anagrama: PO 1 RCO 2 ‡ PO 2 RCO 1 Dessa maneira, como a letra O se repete 2 vezes, há outro anagrama igual em cada um dos 5 ! anagramas com a letra O nas mesmas posições. Assim, para obtermos o total de anagramas, calculamos 5 ! ― 2 ! . 5 ! ― 2 ! 5 5 ?? 4 ?? 3 ?? 2 ! ― 2 ! 5 60 Com a palavra CORPO é possível formar 60 anagramas. Agora, vamos obter a quantidade de anagramas da palavra PANTANAL. Nesse caso, te- mos duas letras que se repetem, A e N. Se todas as letras dessa palavra fossem distintas, teríamos 8 ! anagramas. No entanto, como a letra A se repete 3 vezes, há outros anagramas iguais em cada um dos 8 ! anagramas com a letra A nas mesmas posições. Assim, temos uma quantidade de anagramas igual 8 ! ― 3 ! . Para cada um desses anagramas, a letra N se repete 2 vezes nas mesmas posições, num total de 2 ! . Com isso, o total de anagramas da palavra PANTANAL será: 8 ! ― 3 !2 ! 5 8 ?? 7 ?? 6 ?? 5 ?? 4 ?? 3 ! ― 3 ! ?? 2! 5 3 360 Portanto, é possível formar 3 360 anagramas com a palavra PANTANAL. De modo geral: No caso da palavra PANTANAL há oito letras, sendo 3 letras iguais a A e 2 letras iguais a N. Logo: P 8 ( 3, 2 ) 5 8 ! ― 3 !2 ! 5 8 ?? 7 ?? 6 ?? 5 ?? 4 ?? 3 ! ― 3 ! ?? 2 5 3 360 A quantidade de permutações de n elementos com repetições dos quais n 1 , n 2 , … , n r são as quantidades dos r elementos diferentes entre si com r , n é dada por: P n ( n 1 , n 2 , …, n r ) 5 n ! ― n 1 ! n 2 !… n r ! , com n 1 1 n 2 1 … 1 n r 5 n No exemplo ao lado, foi considerada apenas a quantidade dos r elementos que se repetem na palavra PANTANAL, ou seja, a letra A, que se repete 3 vezes ( 3 ! ), e a letra N, que se repete 2 vezes ( 2 ! ). Para todas as outras letras que não apresentam repetição, no caso, P, T e L, o produto por 1 ! 5 1 não altera o resultado dos cálculos. Proponha aos alunos a situação apresentada antes de abordá-la no livro, a fim de que, em duplas, eles busquem resolvê-la. Depois, considerando as estratégias e resoluções propostas e desenvolvidas por eles, apresente as explicações encontradas nesta página. g21_scp_lt_5mat_c1_p024a037.indd 31g21_scp_lt_5mat_c1_p024a037.indd 31 9/15/20 6:26 PM9/15/20 6:26 PM 32 R15. Determine a quantidade de anagramas da palavra BANANA. Resolução Na palavra BANANA há 6 letras, sendo 3 letras iguais a A e 2 letras iguais a N. P6 ( 3, 2 ) 5 6 ! ― 3 !2 ! 5 6 ?? 5 ?? 4 ?? 3 ! ― 3 ! ?? 2 5 60 Portanto, a palavra BANANA possui 60 anagramas. R16. Quantos números pares podem ser obtidos ao permutarmos os algarismos que formam o número 2 423 327? Resolução Para que uma permutação do número 2 423 327 seja par, o algarismo da unidade simples deve- rá ser 2 ou 4. • Com o algarismo 2 na unidade simples. Fixando um dos algarismos 2 na unidade simples, a quantidade de números pares é obtida pelas permutações dos algaris- mos 2, 2, 3, 3, 4 e 7. P6 ( 2, 2 ) 5 6 ! ― 2 !2 ! 5 180 • Com o algarismo 4 na unidade simples. Fixando o algarismo 4 na unidade sim- ples, a quantidade de números pares é obtida pelas permutações dos algarismos 2, 2, 2, 3, 3 e 7. P6 ( 3, 2 ) 5 6 ! ― 3 !2 ! 5 60 Portanto, a quantidade de números pares que podem ser obtidos é dada por 180 1 60 5 240 . 60. Calcule a quantidade de anagramas formados a partir das palavras a seguir. • PORTO • CACAU • PRATELEIRA a ) Escreva duas palavras com letras repetidas, di- ferentes das que estão acima, e peça a um cole- ga que calcule a quantidade de anagramas for- mados a partir delas. Em seguida, verifique se as resoluções estão corretas. b ) Escreva um algoritmo que possibilite calcular a quantidade de anagramas de palavras com le- tras repetidas. 61. Considerando as permutações dos algarismos do número 326 312, determine quantos: a ) são os números pares. b ) são os números ímpares. c ) números têm os algarismos 6 e 1 juntos. Não escreva no livro. 62. Considere uma lista com todas as permuta- ções da palavra MACACO, dispostas em or- dem alfabética, assim como em um dicioná- rio. Determine o 151o anagrama dessa lista. 63. Em um jogo, cada participante deve lançar dois dados simultaneamente. A soma dos nú- meros que correspondem às faces voltadas para cima será a quantidade de fichas que o jogador deve retirar de um monte no centro da mesa: cada ficha corresponde a uma letra e ganha o jogo quem conseguir formar a maior quantidade de anagramas com as fichas. Certo participante retirou do monte fichas com três letras diferentes, sendo duas fichas com a letra A, uma com a letra B e n fichas com a le- tra J, conseguindo formar 26 1 n 3 ― 2 anagramas. Quantas fichas com a letra J ele retirou? 60 anagramas 30 anagramas 453 600 anagramas OAACCM duas fichas 90 90 60 Resposta pessoal. Possível resposta: PRAIA e TINTA. Veja uma possível resposta na Resolução dos problemas e exercícios na Assessoria pedagógica. g21_scp_lt_5mat_c1_p024a037.indd 32g21_scp_lt_5mat_c1_p024a037.indd 32 9/15/20 6:26 PM9/15/20 6:26 PM