Рассмотрим задачу. Есть 51 стул, на них случайно размещены 49 мальчиков и 2 девочки. Нужно найти вероятность того, что две девочки сидят рядом.
Шаги решения:
Общее количество способов размещения:
Так как всего 51 человека, и они садятся на 51 стул в случайном порядке, то всего возможных расположений:
\[ \text{Общее число} = 51! \]Общее количество способов выбрать позицию для девочек:
Нам важно, чтобы девочки сидели рядом. Поэтому сначала посчитаем число способов, при которых две девочки будут сидеть рядом, а остальные (мальчики) — в произвольном порядке.Выбор мест для девочек:
Обозначим девочек как D1 и D2. Пусть рассматриваем позицию для первой девочки (D1). Как выбрать места для девочек так, чтобы они сидели рядом?
- В круглом расположении всего 51 стул, как позиции, так и места для девочек формируют "закольцованный" ряд.
- Количество пар соседних стульев в круге равно 51.
Отсюда:
Количество пар соседних мест: 51.
Для каждой такой пары парных мест можно разместить девочек, выбрав какую из них будет D1, а другую, соответственно, D2.
Пусть для каждого выбранного места для D1 возможен выбор D2 — тогда общее число способов разместить девочек так, чтобы они сидели вместе:
\[ \text{Число способов выбрать места для девочек} = 51 \]
(потому что для каждой из 51 пар соседних мест, девочки могут садиться в них в порядке: D1 в первое место, D2 — в соседнее, или наоборот).
- Количество способов разместить остальных:
После позиционирования девочек, оставшиеся 49 мальчиков занимают оставшиеся 49 свободных стульев — их можно расположить в любой последовательности:
\[ 49! \]
- Общее число благоприятных случаев:
Это число равно:
\[ \text{Благоприятных} = 51 \times 2 \times 49! \]
(умножаем на 2, так как возможны два варианта для расположения девочек в паре — кто D1, кто D2).
- Общая вероятность:
Всего способов разместить всех 51 человека: \(51!\).
Следовательно, искомая вероятность:
\[ P = \frac{\text{Благоприятных случаев}}{\text{Общее число случаев}} = \frac{51 \times 2 \times 49!}{51!} \]
- Упростим выражение:
\[ P = \frac{2 \times 51 \times 49!}{51 \times 50 \times 49!} = \frac{2}{50} = \frac{1}{25} \]
Ответ:
\[ \boxed{\frac{1}{25}} \]
Вероятность того, что две девочки будут сидеть рядом, равна \( \frac{1}{25} \).