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Pré-visualização | Página 1 de 1Prof. Ricardo Mesquita Princípio da Casa de Pombos Princípio da Multiplicação Em que pé estamos... Sumário Princípio da Adição Princípio da Casa de Pombos Árvores de Decisão Princípio da Multiplicação 03/28 Princípio da Adição Se A e B são eventos disjuntos com n1 e n2 resultados possíveis, respectivamente, então o número total de possibilidades para o evento “A ou B” é n1 + n2. Exemplo: Um pai deseja presentear seu filho com apenas um presente, bola ou carrinho. Chegando à loja ele encontra 9 tipos de bolas diferentes e 10 tipos de carrinho diferentes. Quantas são as possibilidades de escolha do presente? Solução: Os eventos são disjuntos com n1 = 9 e n2 = 10 então existem n1 + n2 = 19 possibilidades de escolha. 04/28 Princípio da Adição Exemplo: Supondo que exista cinemas, e teatros em sua cidade, e que tenham entrado em cartaz 3 filmes e 2 peças de teatro diferentes para passarem no próximo sábado, e que você tenha dinheiro para assistir a apenas um dos eventos. Quantos são os programas que você pode fazer neste sábado? Solução: A = { f | f é um filme} = {F1,F2, F3}, e B = { t|t é uma peça de teatro} = {T1, T2} Temos que A e B são disjuntos, ou seja, A B = , logo, A B = {F1, F2, F3, T1, T2} Assim ao todo são 3+2 = 5 programas. 05/28 Princípio da Casa de Pombos O princípio do pombal ou princípio da casa dos pombos é a afirmação de que se n pombos devem ser postos em m casas, e se n > m, então pelo menos uma casa irá conter mais de um pombo. 6 Na figura: n=10 e m = 9 (atenção na primeira casa) Também conhecido como Teorema de Dirichlet ou princípio das gavetas de Dirichlet, pois supõe-se que o primeiro relato deste princípio foi feito por Dirichlet em 1834, com o nome de Schubfach prinzip ("princípio das gavetas"). 06/28 Princípio da Casa de Pombos (Generalizado) Se N objetos devem ser colocados em k caixas, então existirá pelo menos uma caixa que conterá, no mínimo, 𝑁/𝑘 objetos. 07/28 8 Exemplo 1: Qual o número mínimo de pessoas que devemos reunir para que tenhamos certeza de que duas entre elas fazem aniversário no mesmo mês? Princípio da Casa de Pombos Resposta: O número mínimo de pessoas é 13. Justificativa: Para este problema, temos: • Casas: meses do ano (12) • Pombos: pessoas (13) • Relação: associamos cada pessoa ao seu mês de nascimento. Pelo princípio das casas de pombos, como temos 12 casas e 13 pombos, uma das casas receberá pelo menos 2 pombos, ou seja, um dos meses terá dois aniversariantes. 08/28 9 09/28 10 10/28 Princípio da Casa de Pombos 11 Resposta: N = 5 5 + 1 = 26 estudantes. Princípio da Casa de Pombos 11/28 Aplicando a regra... Ex: Dentre 100 pessoas mostre que haverá um mês em que ao menos 9 pessoas farão aniversário O princípio da casa de pombos diz que “se N objetos devem ser colocados em k caixas, então existirá pelo menos uma caixa que conterá, no mínimo, 𝑁/𝑘 objetos.” Temos aqui, N = 100 e k = 12, então, existirá um mês em que 𝑁/𝑘 = 100/12 = 8,33 = 9 pessoas farão aniversário. 12 12/28 Exemplo Mostre que em um conjunto de 5 inteiros (não necessariamente consecutivos) existem 2 com o mesmo resto quando dividido por 4. Os possíveis restos quando dividimos um número por 4, são: 0, 1, 2, 3 (4 restos) Se tenho 5 inteiros, então quando divididos por 4 terão 5 restos. Assim como temos 4 restos distintos 2 deverão ser iguais. 13/28 Árvores de Decisão Uma árvore é um tipo particular de um grafo onde não existem ciclos. São importantes estruturas de dados! É uma estrutura muito útil para registrar todas as possibilidades em situações em que os eventos ocorrem em ordem. 14/28 Usando uma Árvore de Decisão Exemplo: Sejam as seguintes regras para decisão de um torneio entre os times A e B: Cada jogo tem sempre um vencedor. O time para ser campeão deve vencer dois jogos consecutivos ou um total de três jogos. De quantas formas diferentes pode-se terminar o torneio? 15/28 Resultado: Resposta: 10 formas, no total. 16/28 Árvore de Decisão Exemplo: Considere um sistema computacional que possui quatro unidades de I/O, A, B, C e D, e três processadores X, Y e Z. Qualquer unidade de I/O pode ser conectada a um processador. Quantas possibilidades existem de se conectar uma unidade de I/O com um processador? 18/28 Árvore de Decisão Resposta: 12 possibilidades 18/28 Árvore de Decisão Exemplo: Considere o seguinte problema. As posições de presidente, tesoureiro e secretário têm que ser escolhidas entre 4 pessoas: A, B, C e D. Além disso, temos duas restrições: i. A não pode ser presidente; ii. C ou D deve ser o secretário. Quantas escolhas distintas podem existir? 19/28 Árvore de Decisão R: 8 escolhas 20/28 Princípio da Multiplicação Exemplo: Um código de identificação é formado por uma sequência de quatro símbolos escolhidos de um conjunto formado pelas 26 letras do alfabeto e os 10 dígitos. Quantos códigos de identificação diferentes existem... a. se a repetição de símbolos é permitida? b. se a repetição de símbolos não é permitida? 21/28 Princípio da Multiplicação Respostas: a. 36 36 36 36 = 1.679.616 códigos b. 36 35 34 33 = 1.413.720 códigos 22/28 Princípio da Multiplicação Vamos retornar ao problema da escolha do presidente, tesoureiro e secretário: Considere o seguinte problema. As posições de presidente, tesoureiro e secretário têm que ser escolhidas entre 4 pessoas: A, B, C e D. Além disso, temos duas restrições: i. A não pode ser presidente; ii. C ou D deve ser o secretário. Quantas escolhas distintas podem existir? Temos 2 possibilidades para secretário (C ou D); Para presidente também são duas possibilidades, já que A e a pessoa escolhida para secretário não podem ser escolhidas; Para tesoureiro restam duas pessoas; Assim, temos: 2 2 2 = 8 possibilidades 23/28 Outro Exemplo: Quantos inteiros de três dígitos são divisíveis por 5? Os números candidatos terminam com 0 ou 5 24/28 Exercícios 1. Quantas placas de carro podem ser feitas (com três letras e quatro dígitos)? 2. Os números de celulares tinham 8 dígitos. a. Quantas linhas são possíveis nesta configuração? b. Depois, acrescentou-se um “9” na frente do número. Isso possibilitou quantas linhas a mais? c. Finalmente, os números de celulares passaram a ter 9 dígitos. Quantas linhas são possíveis nesta configuração? 25/28 Exercícios 3. Um restaurante oferece 4 tipos de entrada, 10 pratos principais e 5 tipos de sobremesa. Se um freguês deste restaurante decide tentar uma refeição diferente a cada noite, quanto tempo levará para esgotar todas as possibilidades? 4. Seja um cadeado que utiliza anéis rotativos, em vez de chave. Considere que este cadeado trabalhe com uma chave numérica de 5 dígitos. a. Quantas possibilidades de chave numérica existem? b. Se uma pessoa consiga testar 5 chaves por minuto, quanto tempo esta pessoa demoraria para testar todas as possibilidades? 26/28 Exercícios 5. Quantos inteiros múltiplos de 5 existem entre 1000 (inclusive) e 4999? 6. As palavras de um certo código são formadas por 2 letras e 2 algarismos, de tal forma que não há letras ou algarismos iguais. Assim, a palavra LY45 é palavra deste código, enquanto que AA23 não é palavra deste código, pois repete a letra A. Quantas palavras existem neste código? 27/28 Praticar!! Qual o número mínimo de pessoa que devemos reunir para que tenhamos a certeza de que?Qual é o número mínimo de pessoas que devemos reunir para que tenhamos certeza de que entre elas há duas que fazem aniversário no mesmo mês? Solução: A resposta é 13.
Quantas pessoas no mínimo devemos juntar para termos certeza de que pelo menos duas fazem aniversário no mesmo dia considerando um ano com 365 dias?8a Questão Quantas pessoas, no mínimo, devemos juntar para termos certeza de que pelo menos 2 fazem aniversário no mesmo dia, considerando um ano com 365 dias? 730 365 366 731 364 Gabarito Coment.
Qual o número mínimo de pessoas que deve haver em um grupo?Resposta verificada por especialistas
Logo, o número mínimo de pessoas para garantir é 15.
Qual é o número mínimo de pessoas que deve haver em um grupo para que possamos garantir que nele há pelo menos 7 pessoas nascidas no mesmo mês?Pode até ser que as 73 pessoas façam aniversário no mesmo dia, mas não podemos garantir isso! O que estou dizendo é que, mesmo na pior das hipóteses, no cenário de sermos MUITO azarados, precisaríamos de 73 pessoas para garantir que pelo menos 7 fazem aniversário no mesmo mês.
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