Для решения этих задач мы будем использовать комбинаторный подход.
- Найдем количество элементарных событий, при которых сумма очков равна 4.
Пусть ( x_1, x_2, x_3 ) — это количество очков, выпавших на каждой из трех игральных костей. Нам нужно решить уравнение:
[
x_1 + x_2 + x_3 = 4,
]
при этом ( 1 \leq x_i \leq 6 ) для всех ( i = 1, 2, 3 ).
Для упрощения задачи, сделаем замену переменных. Пусть ( y_i = x_i - 1 ). Тогда ( y_i ) может принимать значения от 0 до 5, и уравнение примет вид:
[
y_1 + y_2 + y_3 = 1,
]
где ( 0 \leq y_i \leq 5 ).
Теперь мы можем решать данное уравнение неограниченным образом. Общее количество неотрицательных целых решений уравнения ( y_1 + y_2 + y_3 = 1 ) можно посчитать с помощью формулы для комбинаций:
[
\text{Количество решений} = C(n + k - 1, k - 1),
]
где ( n ) — это сумма (1), а ( k ) — количество переменных (3). В нашем случае:
[
C(1 + 3 - 1, 3 - 1) = C(3, 2) = 3.
]
Таким образом, есть 3 способа для получения суммы 4: (1, 1, 2), (1, 2, 1) и (2, 1, 1).
- Теперь найдем количество элементарных событий, при которых сумма очков больше 19.
Максимальная сумма, которую можно получить при бросании трех кубиков, равна ( 3 \times 6 = 18 ). Следовательно, сумма 19 или больше невозможна.
Таким образом:
- Количество элементарных событий, при которых сумма равна 4, равно 3.
- Количество элементарных событий, при которых сумма больше 19, равно 0.