Permutaciones, variaciones y combinaciones – elegir k de n elementos
MatemáticasProbabilidadEdades 15–16
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n elementos etiquetados A, B, C… están en fila; toca para elegir k de ellos, con o sin orden, y compara con la lista completa de todas las elecciones posibles. El recuento sigue Pₙ = n!, Aₙᵏ = n!/(n − k)! y Cₙᵏ = n!/(k!(n − k)!), cada uno con su producto desarrollado; el triángulo de Pascal de abajo resalta la casilla Cₙᵏ y muestra que Cₙᵏ = Cₙ₋₁ᵏ⁻¹ + Cₙ₋₁ᵏ.
Lección: Permutaciones, variaciones y combinaciones; triángulo de Pascal (binomio de Newton)
Qué muestra
Los problemas de conteo dependen de una pregunta: ¿importa el orden? Con n elementos etiquetados, una permutación los ordena todos (Pₙ = n!), una variación elige k de ellos con orden (Aₙᵏ = n!/(n − k)!) y una combinación elige k sin tener en cuenta el orden (Cₙᵏ = n!/(k!(n − k)!)). Al listar todos los resultados se ve la relación: cada combinación de k elementos puede ordenarse de k! maneras, así que Aₙᵏ = k!·Cₙᵏ. El triángulo de Pascal contiene los mismos números; cada casilla es la suma de las dos de arriba.
Cómo usarla
Ajusta Número de elementos n y Número elegido k, y elige el tipo de recuento con los botones Permutaciones Pₙ, Variaciones Aₙᵏ o Combinaciones Cₙᵏ. Los estudiantes tocan los elementos uno a uno y ven cómo disminuyen las opciones restantes (principio multiplicativo); luego buscan su elección en la lista completa. Con n y k fijos, alterna entre variaciones y combinaciones para comparar la longitud de las listas. Borrar selección reinicia; Mostrar triángulo de Pascal señala la casilla Cₙᵏ.
Parámetros que puedes cambiar
- Número de elementos n 1–7
- Número elegido k 1–7
- Tipo de recuento Permutación (ordenar los n elementos), Variación (elegir k, con orden), Combinación (elegir k, sin orden)
- Mostrar triángulo de Pascal
Preguntas para explorar
- ¿Elegir capitán, subcapitán y tesorero entre 7 estudiantes es una variación o una combinación, y cuántas formas hay?
- Con n = 5 y k = 3, ¿cuántas variaciones corresponden a cada combinación, y por qué?
- ¿Por qué Cₙᵏ es igual a Cₙⁿ⁻ᵏ, y dónde muestra esta simetría el triángulo de Pascal?