Рассмотрим задачу поэтапно.
Дано:
- В кармане у Андрея было 4 монеты по 2 рубля и 2 монеты по 5 рублей, всего 6 монет.
- Он переложил в другой карман 3 монеты, не глядя.
- Требуется найти вероятность того, что обе монеты по 5 рублей оказались в одном кармане (при условии, что он положил в другой карман 3 монеты).
Шаг 1. Общее число способов выбрать 3 монеты для другого кармана
Всего у нас 6 монет. Нужно выбрать 3 из них, чтобы положить их в другой карман.
Общее число способов:
\[
C_6^3 = \frac{6!}{3!(6-3)!} = 20
\]
Шаг 2. Определение событий
- A: обе монеты по 5 рублей оказались в одном кармане
- При этом ровно 3 монеты были переложены.
Для вычисления вероятности \( P(A) \), стоит рассмотреть все возможные варианты, как могут оказаться монеты с 5 рублями в выбранных трех.
Шаг 3. Анализ ситуации
Поскольку мы не знаем, какие монеты были выбраны, а выбор делается случайно, рассмотрим все возможные случаи, при которых обе монеты по 5 рублей попадают в один карман.
Ключевые моменты:
- В кармане было 2 монеты по 5 рублей.
- В кармане или обе или ни одной (или только одна — что исключено событием, так как нужно чтобы обе оказались в одном кармане).
Но нам нужен случай, когда обе 5-рублёвые монеты попадают в один карман, тогда в другом остаётся одна 5-рублёвая монета и все 4 монеты по 2 рубля.
Шаг 4. Варианты размещения монет
Вариант 1: обе 5-рублёвые в избранных 3 монетах (в другой — 0), остальные 4 — тоже не попали.
Всего возможных способов выбрать 3 монеты, где обе 5 рублей, и при этом в кармане оказались обе 5-рублёвые — мы считаем:
- Выбираем обе 5-рублёвые монеты (есть только один способ: \(C_2^2 = 1\))
- В оставшиеся 1 место вставляем 1 из 4 монет по 2 рубля.
Количество способов: \(C_4^1 = 4\).
Итак, число способов, при которых обе 5-рублёвые попадают в выбранные монеты:
\[ 1 \times 4 = 4 \]
Вариант 2: обе 5-рублёвые в одной из 3 выбранных монет, а одна — в другой части (что невозможно — так как они остаются вместе или разными). Но по условию — чтобы обе 5 рублей оказались в одном кармане, эта ситуация подходит.
Шаг 5. Высчитываем вероятность
Общее число вариантов (все возможные способы выбрать 3 монеты): 20.
Число благоприятных случаев (выбрали обе 5 рублей + одна 2-рублевая): 4.
Итоговая вероятность:
\[ P(\text{обе 5-рублёвые в одном кармане}) = \frac{\text{число благоприятных случаев}}{\text{общее число случаев}} = \frac{4}{20} = \frac{1}{5} = 0.2 \]
Ответ:
Вероятность того, что обе монеты по 5 рублей окажутся в одном кармане, равна \(\boxed{\frac{1}{5}}\) или 20%.