Давайте решим задачу по шагам.
Задача:
В группе 26 человек, среди которых есть единиц и Иван, случайным образом образуют 13 пар. Нужно найти вероятность того, что единиц и Иван окажутся в одной паре.
Шаг 1: Определим общее количество пар
У нас 26 человек, которые делятся на 13 пар. Это значит, что мы можем выбрать 2 человека для каждой пары, и в итоге образуется 13 пар.
Шаг 2: Общее количество способов образования пар
Чтобы найти общее количество способов разделить 26 человек на 13 пар, можно использовать формулу:
\[ \text{Количество способов} = \frac{26!}{(2!)^{13} \cdot 13!} \]
- \(26!\) — это количество способов расположения 26 человек.
- \((2!)^{13}\) — это деление на число способов перестановки в каждой паре (поскольку для пары порядок не важен), и таких пар у нас 13.
- \(13!\) — это деление на количество способов расположения самих пар.
Шаг 3: Количество способов образовать пары с единицем и Иваном в одной паре
Теперь мы будем считать случаи, когда единиц и Иван уже образуют одну пару. После этого остаются 24 человека, из которых нужно образовать 12 пар.
Количество способов образовать пары из оставшихся 24 человек:
\[ \text{Количество способов} = \frac{24!}{(2!)^{12} \cdot 12!} \]
Шаг 4: Вероятность того, что единиц и Иван в одной паре
Вероятность того, что единиц и Иван окажутся в одной паре, равна отношению количества способов образовать пары с единицем и Иваном в одной паре к общему количеству способов образования пар:
\[ P(\text{единиц и Иван в одной паре}) = \frac{\frac{24!}{(2!)^{12} \cdot 12!}}{\frac{26!}{(2!)^{13} \cdot 13!}} \]
Шаг 5: Упростим выражение
Упростим данное выражение:
\[ P = \frac{24! \cdot (2!)^{13} \cdot 13!}{26! \cdot (2!)^{12} \cdot 12!} \]
Сократим:
\[ P = \frac{24! \cdot 2 \cdot 13!}{26 \cdot 25 \cdot 24! \cdot 12!} \]
Теперь упростим:
\[ P = \frac{2 \cdot 13!}{26 \cdot 25 \cdot 12!} \]
Шаг 6: Используем свойства факториалов
У нас \(13! = 13 \cdot 12!\), подставим это:
\[ P = \frac{2 \cdot 13 \cdot 12!}{26 \cdot 25 \cdot 12!} \]
Теперь \(12!\) сокращается:
\[ P = \frac{2 \cdot 13}{26 \cdot 25} = \frac{26}{650} = \frac{1}{25} \]
Ответ
Вероятность того, что единиц и Иван окажутся в одной паре, составляет \(\frac{1}{25}\).