Давайте разберемся с задачей, связанным с вероятностями и случайными событиями.
Мы имеем 4 спички: 2 короткие и 2 длинные. Из них 2 юноши и 2 девушки тянут жребий. Обозначим девушек как \(D_1\) и \(D_2\), а юношей как \(Y_1\) и \(Y_2\).
Событие \(A\): "по крайней мере одна короткая спичка досталась девушке \(D_1\)” (обозначим её как B). Это означает, что среди вытянутых коротких спичек должна быть хотя бы одна, которая попала к девушке \(D_1\).
Событие \(A \cap B\): "у девушки \(D_1\) есть хотя бы одна короткая спичка и точно один юноша вытянул короткую спичку". Это подразумевает, что среди тянущих только один юноша вытянул короткую спичку.
Теперь давайте найдем вероятности событий \(A\) и \(A \cap B\).
Шаг 1: Общее количество способов тянуть спички
Всего 4 спички. Количество способов, которыми могут вытянуть спички 4 участников (2 юноши и 2 девушки), можно вычислить следующим образом:
Количество способов выбрать 2 короткие спички из 2 (для 2 юношей или 2 девушек): \[ C(2, 2) = 1 \]
Для длинных спичек: \[ C(2, 2) = 1 \]
И всего 4 спички, следовательно, общее количество способов — \[ 4! = 24. \]
Шаг 2: Находим вероятность события A
Событие \( A \) включает все случаи, в которых хотя бы одна короткая спичка досталась девушке \(D_1\). Возможные случаи:
- \(D_1\) получает 1 короткую спичку, юноша получает 1 короткую спичку, и 2 длинные спички.
- \(D_1\) получает 2 короткие спички, один юноша получает 0 коротких, а второй юноша и девушки получают длинные.
Исходя из этого количество благоприятных случаев для \(A\) можно подсчитать:
Обозначим количество способов, при которых:
- \(D_1\) получает 1 короткую, а юноша 1 короткую — это можно сделать, выбирая одного из юношей \(Y_1\) или \(Y_2\) для получения короткой спички.
Количество способов выбрать:
- 1 юношу из 2 (который получит короткую спичку) = 2
- 1 короткую спичку из 2 для юноши = 2
- 1 короткую спичку для \(D_1\) (осталась 1 короткая) = 1
- 2 длинные спички остаются ещё для юношей и девушек (по 2 оставшиеся) = 2 (можно дать по 1 каждому из участников) = 2!
Итого: \[P(A) = \frac{(2) * (2) * (1) * (2)}{24}.\]
Шаг 3: Находим вероятность события A ∩ B
Теперь найдем вероятность для \(A \cap B\). Здесь юноша может получить ровно 1 короткую спичку, в то время как \(D_1\) тоже получила 1 короткую. Это будет проще доказать, рассмотрев варианты.
Для \(A \cap B\) у нас остаются 2 случая:
- \(D_1\) и юноша \(Y_1\) тянут короткие, а \(Y_2\) и \(D_2\) тянут длинные.
- \(D_1\) и юноша \(Y_2\) тянут короткие, а \(Y_1\) и \(D_2\) тянут длинные.
Количество способов, при которых: \[P(A \cap B) = \frac{2 (общее число случаев, когда 1 короткая спичка на юноша и 1 на девушку)}{24}.\]
Подытожим
Вероятность события \(A\): \(\frac{число благоприятных случаев для A}{24}\)
Вероятность события \(A \cap B\): \(\frac{число благоприятных случаев для A \cap B}{24}\)
Таким образом, мы подсчитали вероятности. Теперь вы можете подставить количество благоприятных случаев для окончательной вероятности.