Um guia completo sobre as fórmulas nCr e nPr — a sua diferença, a sua relação com os fatoriais, e as suas versões com repetição — com exemplos concretos.
As combinações e permutações são os dois conceitos fundamentais da combinatória que contam de quantas formas diferentes podes selecionar um determinado número de elementos de um conjunto. A única diferença entre elas é se a ordem dos elementos selecionados importa. Esta calculadora calcula ambos os valores ao mesmo tempo, mostra o desenvolvimento fatorial passo a passo, e — mesmo para números astronomicamente grandes para além de 170! — devolve um resultado exato graças ao BigInt.
O que é uma permutação (nPr)?
Resposta rápidaUma permutação (nPr) é o número de formas de escolher e dispor r elementos de um conjunto de n, em que a ordem importa. Fórmula: nPr = n! / (n−r)!. Por exemplo, de quantas formas se podem classificar os 3 primeiros (ouro-prata-bronze) entre 5 corredores? É uma permutação: 5P3 = 60.
O que é uma combinação (nCr), e como se calcula?
Resposta rápidaUma combinação (nCr) é o número de formas de escolher r elementos de um conjunto de n, em que a ordem não importa. Fórmula: nCr = n! / (r! × (n−r)!). Por exemplo, quantas equipas de projeto diferentes de 3 pessoas se podem formar entre 10 pessoas (se nenhum papel contar)? A resposta é 10C3 = 120.
Qual é a diferença entre uma permutação e uma combinação?
Resposta rápidaA diferença resume-se numa palavra: a ordem. Numa permutação, a disposição/a ordem importa (papéis distintos como presidente-vice-presidente-secretário); numa combinação, só importa o grupo/a seleção (uma comissão em que nenhum papel se distingue). Para os mesmos n e r, nPr é sempre r! vezes maior do que nCr: nPr = nCr × r!. Exemplo: uma equipa diretiva ordenada de 3 pessoas (presidente/vice-presidente/secretário) escolhida entre 10 pessoas pode ser formada de 10P3 = 720 formas, enquanto uma comissão sem ordem de 3 pessoas entre as mesmas 10 pessoas pode ser formada de 10C3 = 120 formas — um fator de 720/120 = 6 = 3!.
Qual é a fórmula do fatorial (n!)?
Resposta rápidan! (fatorial de n) é o produto de todos os inteiros positivos de 1 a n: n! = n×(n−1)×...×2×1, com 0! definido como 1. As fórmulas nPr e nCr baseiam-se ambas em fatoriais. Os fatoriais crescem surpreendentemente depressa: 10! = 3 628 800, enquanto 20! já tem 19 dígitos.
O que é uma permutação com repetição?
Resposta rápidaUma permutação com repetição encontra o número de ordens distintas de uma sequência que contém elementos idênticos (repetidos). Se n elementos consistem em n₁, n₂, ..., nₖ cópias de cada elemento distinto, o número de disposições distintas é n! / (n₁!·n₂!·...·nₖ!). Exemplo: a palavra «BANANA» (6 letras: 3 A, 2 N, 1 B) tem 6!/(3!·2!·1!) = 60 disposições distintas — experimenta a tua própria palavra no separador «Perm. repetida».
O que é a combinação com repetição?
Resposta rápidaA combinação com repetição é o número de formas de escolher r elementos de n tipos, em que a ordem não importa e se permitem repetições: C(n+r−1, r). Exemplo: escolher 5 frutas no total entre 3 tipos (maçã, pera, banana), em que podes escolher mais de uma fruta do mesmo tipo, dá C(3+5−1,5) = C(7,5) = 21 seleções diferentes.
O que é uma permutação circular (mesa redonda)?
Resposta rápidaUma permutação circular é o número de formas em que n elementos podem ser dispostos à volta de um círculo (uma mesa redonda). Como rodar toda a disposição produz o mesmo arranjo, a contagem linear n! é dividida por n, dando (n−1)!. Exemplo: 6 pessoas podem sentar-se à volta de uma mesa redonda de (6−1)! = 5! = 120 formas diferentes. Para disposições que também podem ser refletidas — como um colar ou pulseira, em que as imagens espelhadas contam como idênticas — divide-se também por 2: (n−1)!/2; por exemplo, um colar de 6 contas pode ser disposto de 5!/2 = 60 formas. Experimenta o teu próprio n no separador «Circular».
Que fórmula usam as perguntas «de quantas formas diferentes»?
Resposta rápidaAs perguntas formuladas como «de quantas formas diferentes se pode selecionar/formar X» costumam ser perguntas de combinação (nCr), já que a ordem normalmente não importa; «de quantas formas diferentes se pode dispor/ordenar X» indica uma permutação (nPr). Em caso de dúvida, pergunta-te: se duas seleções contêm os mesmos elementos mas numa ordem diferente, contam como «diferentes»? Se sim, usa nPr; se não, usa nCr.
Vejamos um exemplo clássico: de quantas formas se pode formar uma equipa de 3 pessoas entre 10 pessoas? Se não há papéis distintos (todos são membros iguais), é uma combinação: 10C3 = 120. Mas se a equipa tem um capitão, um vice-capitão, e um guarda-redes designado (papéis distintos), é uma permutação: 10P3 = 720. Introduz n=10, r=3 na calculadora acima para ver ambos os resultados ao mesmo tempo, com o desenvolvimento passo a passo.