Давайте обозначим детей в семье Ковалёвых. Пусть девочки - это ( D_1 ) и ( D_2 ), а мальчики - ( M_1 ) и ( M_2 ).
Сначала найдем все возможные порядки (перестановки) детей. Общее число детей - 4, следовательно, общее количество различных последовательностей (элементарных событий) можно найти как ( 4! = 24 ).
Теперь выпишем все элементарные события (перестановки):
- ( D_1 D_2 M_1 M_2 )
- ( D_1 D_2 M_2 M_1 )
- ( D_1 M_1 D_2 M_2 )
- ( D_1 M_1 M_2 D_2 )
- ( D_1 M_2 D_1 M_2 )
- ( D_1 M_2 M_1 D_2 )
- ( D_2 D_1 M_1 M_2 )
- ( D_2 D_1 M_2 M_1 )
- ( D_2 M_1 D_1 M_2 )
- ( D_2 M_1 M_2 D_1 )
- ( D_2 M_2 D_1 M_1 )
- ( D_2 M_2 M_1 D_1 )
- ( M_1 D_1 D_2 M_2 )
- ( M_1 D_1 M_2 D_2 )
- ( M_1 M_2 D_1 D_2 )
- ( M_1 M_2 D_2 D_1 )
- ( M_2 D_1 D_2 M_1 )
- ( M_2 D_1 M_1 D_2 )
- ( M_2 M_1 D_1 D_2 )
- ( M_2 M_1 D_2 D_1 )
- ( D_1 M_2 D_1 M_2 )
- ( D_2 M_1 M_2 D_1 )
- ( M_1 D_2 M_2 D_1 )
- ( M_2 D_2 D_1 M_1 )
Теперь перейдем к заданным вопросам:
а) Вероятность того, что первой будет играть девочка.
Из всех 24 перестановок, возможные события, где первой играет девочка (это ( D_1 ) или ( D_2 )):
- ( D_1 D_2 M_1 M_2 )
- ( D_1 D_2 M_2 M_1 )
- ( D_1 M_1 D_2 M_2 )
- ( D_1 M_1 M_2 D_2 )
- ( D_1 M_2 D_2 M_1 )
- ( D_1 M_2 M_1 D_2 )
- ( D_2 D_1 M_1 M_2 )
- ( D_2 D_1 M_2 M_1 )
- ( D_2 M_1 D_1 M_2 )
- ( D_2 M_1 M_2 D_1 )
- ( D_2 M_2 D_1 M_1 )
- ( D_2 M_2 M_1 D_1 )
Всего таких событий 12.
Вероятность ( P_1 ):
[
P_1 = \frac{12}{24} = \frac{1}{2}
]
б) Вероятность того, что первой и последней будет играть девочка.
Возможные события, где первой и последней играет девочка (это ( D_1 ) или ( D_2 )):
- ( D_1 M_1 M_2 D_2 )
- ( D_1 M_2 M_1 D_2 )
- ( D_2 M_1 M_2 D_1 )
- ( D_2 M_2 M_1 D_1 )
Всего таких событий 4.
Вероятность ( P_2 ):
[
P_2 = \frac{4}{24} = \frac{1}{6}
]
в) Вероятность того, что будет чередование мальчика и девочки.
Чтобы было чередование мальчика и девочки, возможно 2 сценария:
- Старт с мальчика: ( M D M D ) - возможные перестановки: (1, 2, 3, 4) и (1, 2, 4, 3) = 2 события.
- Старт с девочки: ( D M D M ) - возможные перестановки: (2, 3, 1, 4) и (2, 3, 4, 1) = 2 события.
Всего таких событий 4.
Вероятность ( P_3 ):
[
P_3 = \frac{4}{24} = \frac{1}{6}
]
Итак, окончательные результаты:
а) Вероятность того, что первой будет играть девочка: ( \frac{1}{2} ).
б) Вероятность, что первой и последней будет играть девочка: ( \frac{1}{6} ).
в) Вероятность, что будет чередование мальчика и девочки: ( \frac{1}{6} ).