Для решения данной задачи будем использовать основные принципы комбинаторики и свойства игральной кости.
1. Найти количество элементарных событий, при которых в сумме выпало количество очков равное 5.
Когда мы подбрасываем игральную кость трижды, каждая подбрасывание может дать результат от 1 до 6. Тем не менее, чтобы в сумме выпало 5, необходимо учитывать, что на каждом броске результат должен быть не менее 1 (так как на кости минимум — это 1).
Шаг 1: Определение условий
Пусть \(x_1\), \(x_2\) и \(x_3\) — это значения, выпавшие на трех бросках. Тогда нам нужно решить следующее уравнение:
\[ x_1 + x_2 + x_3 = 5 \]
при условиях, что \(1 \leq x_1, x_2, x_3 \leq 6\).
Шаг 2: Преобразование уравнения
Так как каждое значение должно быть минимум 1, мы можем ввести новые переменные:
\[ y_1 = x_1 - 1 \] \[ y_2 = x_2 - 1 \] \[ y_3 = x_3 - 1 \]
Тогда \(y_1\), \(y_2\), и \(y_3\) будут больше или равны 0, и уравнение преобразуется в:
\[ (y_1 + 1) + (y_2 + 1) + (y_3 + 1) = 5 \]
или
\[ y_1 + y_2 + y_3 = 2 \]
Шаг 3: Решение уравнения
Теперь нам нужно найти неотрицательные целые решения уравнения \(y_1 + y_2 + y_3 = 2\). Для нахождения количества таких решений можно воспользоваться формулой для комбинаций с повторениями:
\[ C(n + k - 1, k - 1) \]
где \(n\) — это количество "еды", которую мы раздаем (в нашем случае 2), а \(k\) — это количество "посудин" (3). Таким образом, количество решений будет равно:
\[ C(2 + 3 - 1, 3 - 1) = C(4, 2) = \frac{4!}{2! \cdot 2!} = 6 \]
Итак, количество элементарных событий, при которых в сумме выпало 5, равно 6.
2. Найти количество элементарных событий, при которых сумма выпала более 16 очков.
Следующий шаг — определить, сколько способов получить сумму, которая больше 16. Поскольку максимальное значение для трех бросков (каждый раз выпадает 6) равно 18, давайте определим, какие суммы могут быть:
- Для достижения более 16, допустимы только суммы 17 и 18.
Шаг 1: Подсчет для суммы 18
Сумма 18 возможна только при условии, если на всех трех бросках выпало 6:
\[ x_1 = x_2 = x_3 = 6 \]
Это дает 1 способ.
Шаг 2: Подсчет для суммы 17
Сумма 17 может быть достигнута, если два броска дают 6, а третий — 5. Это возможно следующими способами:
- (6, 6, 5)
- (6, 5, 6)
- (5, 6, 6)
Таким образом, для суммы 17 есть 3 способа.
Шаг 3: Суммирование всех способов
Теперь мы можем сложить количество способов для сумм 17 и 18:
\[ 1 + 3 = 4 \]
Ответы:
- Количество элементарных событий, при которых в сумме выпало количество очков равное 5: 6.
- Количество элементарных событий, при которых в сумме выпало более 16 очков: 4.