3.5 Técnicas de Conteo I

Aprende a diferenciar cuándo usar el Principio Multiplicativo y cuándo el Aditivo para contar posibilidades.

Estudiar en la plataforma interactiva

Situación real

El PIN de tu celular

El PIN de tu celular tiene cuatro cifras. ¿Cuántos PIN distintos hay? Escribirlos todos, del 0000 al 9999, llevaría horas. Hay una manera más corta: pensar el PIN como una tarea de cuatro etapas y contar las opciones de cada una.

Con la misma idea se cuentan las rutas de Luz Marina de su vereda al pueblo, los códigos de las cámaras trampa o las apuestas de una lotería, sin hacer ninguna lista.

Fuente: Sección 9.1 del libro «Matemáticas para un mundo sostenible» (principios de conteo).

Cada casilla multiplica

Momento animado

¿Cuántos PIN hay?

Dale «Reproducir» y mira cómo crece el número de PIN con cada casilla.

cifra 1cifra 2cifra 3cifra 4
0%
Etapas

Etapa 1 de 5 · Una cifra

El PIN de tu celular tiene cuatro cifras. La primera se escoge entre 10: del 0 al 9.

La cuenta

10

cada casilla, 10 opciones

PIN posibles

10

con 1 cifra

Los dos principios

Principio de la multiplicación
n1⋅n2⋯nkn_1 \cdot n_2 \cdots n_k

Si una tarea se hace en k etapas, y cada etapa tiene siempre el mismo número de opciones sin importar lo que se escogió antes, la tarea completa se puede hacer de n₁ · n₂ ⋯ nₖ maneras.

Principio de la suma
m1+m2+⋯+mrm_1 + m_2 + \cdots + m_r

Si hay que escoger una sola opción entre grupos que no tienen opciones en común, hay m₁ + m₂ + ⋯ + mᵣ maneras.

En pocas palabras: «y» multiplica (primero esto y después aquello) y «o» suma (esto o aquello, sin que se solapen). Un diagrama de árbol muestra todos los casos: Luz Marina va hasta el cruce del río en lancha o a pie, y del cruce al pueblo en bus, en moto o en bicicleta. Cada rama del primer tramo se abre en tres: 2 · 3 = 6 rutas.

Ejemplo resuelto

Los códigos de las estaciones

En un muestreo, cada estación de cámara lleva un código: una letra seguida de una cifra, o una letra seguida de dos cifras (por ejemplo, K7 o K07). Con las 27 letras del alfabeto español, ¿cuántos códigos hay?

  1. 1

    Separa los casos

    Los códigos de una cifra y los de dos cifras no se solapan: K7 y K07 son códigos distintos. Se cuentan aparte y se suman.
  2. 2

    Una letra y una cifra

    Dos etapas: 27 letras y 10 cifras.
    27⋅10=27027 \cdot 10 = 270
  3. 3

    Una letra y dos cifras

    Tres etapas: 27, 10 y 10.
    27⋅10⋅10=2 70027 \cdot 10 \cdot 10 = 2\,700
  4. 4

    Junta los grupos

    «O» suma: un código es de una cifra o de dos.
    270+2 700=2 970 coˊdigos270 + 2\,700 = 2\,970 \text{ códigos}

Ejemplo de la sección 9.1 del libro «Matemáticas para un mundo sostenible». Cuentas verificadas con sympy.

¿«Y» o «o»?

Arma un almuerzo: si escoges un plato y una bebida, las opciones se multiplican; si escoges solo una cosa, se suman.

El Restaurante Combinatorio

Etapa 1: Comida (3)
HamburguesaPizzaArepa
Etapa 2: Bebida (2)
GaseosaAgua
Resultados (Pares Ordenados)
Hamburguesa+Gaseosa
Hamburguesa+Agua
Pizza+Gaseosa
Pizza+Agua
Arepa+Gaseosa
Arepa+Agua

Debes elegir UNO de cada grupo (Eventos Sucesivos).

3 × 2 = 6 Combos

Práctica

Ejercicio 1: Principio Fundamental de Multiplicación (El Armario)
Para una convención corporativa dispones de 4 pantalones de vestir distintos y 3 camisas formales de diferentes colores. Cada atuendo completo exige seleccionar exactamente un pantalón Y una camisa.
¿De cuántas maneras diferentes puedes vestirte con un atuendo completo?
Reto tipo PISA: Optimización de Itinerarios Multimodales
Un consultor logístico debe diseñar los traslados desde la sede central A hasta la filial C pasando obligatoriamente por el nodo de conexión B. Para el tramo A → B se dispone de 2 aerolíneas comerciales O 3 empresas de tren de alta velocidad. Una vez en B, el único transporte hacia C es el servicio terrestre, ofrecido por 4 líneas de autobús independientes.
¿Cuántos itinerarios completos e independientes (A → B → C) puede estructurar el consultor?
Ejercicio 3: Tres cifras distintas
Los números de tres cifras van del 100 al 999.
¿Cuántos de ellos tienen sus tres cifras distintas?
Ejercicio 4 (tipo Saber 11): Placas de carro
En un sistema de placas hipotético, cada placa tiene tres letras de un alfabeto de 26 y después tres cifras del 0 al 9, y se pueden repetir.
¿Cuántas placas distintas hay?
Ejercicio 5: Un PIN más largo
Un banco cambia sus PIN de 4 cifras por PIN de 6 cifras, del 0 al 9 y con repetición.
¿Cuántas veces más PIN hay ahora?
Ejercicio 6: Bus o bicicleta
En un curso de 40 estudiantes, 22 llegan en bus, 15 en bicicleta y 6 usan los dos (un tramo en bus y otro en bicicleta).
¿Cuántos estudiantes usan al menos uno de los dos?