El factorial de un número

El factorial de un número natural $n$, escrito $n!$, es el producto de todos los números desde 1 hasta $n$:

$$ n! = n \cdot (n-1) \cdot (n-2) \cdot \dots \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1 $$

Por convenio, $1! = 1$ y $0! = 1$.

Ejemplos: $4! = 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1 = 24$ y $6! = 6 \cdot 5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1 = 720$.

Número combinatorio

El número combinatorio $\binom{n}{k}$ (se lee "n sobre k") cuenta cuántos grupos de $k$ elementos se pueden formar con un total de $n$ elementos sin importar el orden:

$$ \binom{n}{k} = \frac{n!}{k! \cdot (n-k)!} $$
¿cuántos grupos de 2 personas se pueden formar con 6 personas?
$$ \binom{6}{2} = \frac{6!}{2! \cdot 4!} = \frac{720}{2 \cdot 24} = \frac{720}{48} = 15 $$
elegir 3 alumnos de una clase de 10 para una excursión
$$ \binom{10}{3} = \frac{10!}{3! \cdot 7!} = \frac{10 \cdot 9 \cdot 8}{3 \cdot 2 \cdot 1} = \frac{720}{6} = 120 $$

Propiedades

PropiedadExpresión
Elegir 1 elemento$\binom{n}{1} = n$
Elegir todos$\binom{n}{n} = 1$
Elegir ninguno$\binom{n}{0} = 1$
Simetría$\binom{n}{k} = \binom{n}{n-k}$

La propiedad de simetría dice que elegir $k$ elementos es lo mismo que dejar fuera $n-k$ elementos: por ejemplo, $\binom{8}{3} = \binom{8}{5}$.

Triángulo de Pascal

Cada número del triángulo de Pascal es la suma de los dos números que tiene encima, y coincide con los números combinatorios:

Fila $n$Valores de $\binom{n}{k}$
01
11 1
21 2 1
31 3 3 1
41 4 6 4 1

En la fila 4 aparecen, de izquierda a derecha, $\binom{4}{0}$, $\binom{4}{1}$, $\binom{4}{2}$, $\binom{4}{3}$ y $\binom{4}{4}$.

Los números combinatorios son también los coeficientes del binomio de Newton: $(a+b)^n$ se desarrolla con la fila $n$ del triángulo.

1. Calcula $\binom{4}{2}$. (1 puntos)

2. Calcula $\binom{7}{1}$. (1 puntos)

3. ¿Cuánto vale $\binom{10}{0}$? (1 puntos)

4. Por la propiedad de simetría, $\binom{9}{4}$ es igual a: (1 puntos)

5. Calcula los siguientes números combinatorios: (1 puntos)

a ) $\binom{6}{3}$

b ) $\binom{5}{2}$

6. ¿Cuánto vale $6!$? (1 puntos)