Ответ:

Задание 5. Деление на группы

Дано:

  • Всего учащихся: 63.
  • Количество групп: 3.
  • Все группы равные.
  • Среди учащихся есть Олег и Андрей.

Найти: вероятность того, что Олег и Андрей окажутся во второй группе.

Решение:

  1. Рассчитаем, сколько человек будет в каждой группе: \( 63 \text{ учащихся} \big/ 3 \text{ группы} = 21 \text{ учащийся в группе} \).
  2. Рассмотрим Олега. Вероятность того, что Олег попадет в любую из трех групп, равна 1.
  3. Теперь рассмотрим Андрея. После того, как Олег уже распределен в одну из групп, остаётся 62 человека и 2 группы, которые еще не полностью заполнены, или же 62 человека и 3 группы, куда мы можем поместить Андрея.
  4. Давайте рассуждать по-другому:
  5. Сначала определим, куда попадет Олег. Ему без разницы, в какую группу попасть.
  6. Теперь Андрей. Всего осталось 62 свободных места для него.
  7. Сколько мест во второй группе? В каждой группе по 21 месту.
  8. Если Олег попал во вторую группу, то для Андрея осталось \( 21 - 1 = 20 \) мест во второй группе, и \( 21 \) место в первой и \( 21 \) место в третьей. Всего \( 20 + 21 + 21 = 62 \) места.
  9. Вероятность, что Андрей попадет во вторую группу, если Олег уже там: \( P(\text{Андрей во 2-й | Олег во 2-й}) = \frac{20}{62} = \frac{10}{31} \).
  10. Если Олег попал в первую группу, то для Андрея осталось \( 21 \) место во второй группе. Вероятность, что Андрей попадет во вторую группу, если Олег в первой: \( P(\text{Андрей во 2-й | Олег в 1-й}) = \frac{21}{62} \).
  11. Если Олег попал в третью группу, то для Андрея осталось \( 21 \) место во второй группе. Вероятность, что Андрей попадет во вторую группу, если Олег в третьей: \( P(\text{Андрей во 2-й | Олег в 3-й}) = \frac{21}{62} \).
  12. Вероятность того, что Олег попадет во вторую группу, равна \( \frac{21}{63} = \frac{1}{3} \).
  13. Вероятность того, что Олег попадет в первую или третью группу, равна \( \frac{2}{3} \).
  14. Общая вероятность того, что Олег и Андрей окажутся во второй группе:

\[ P\(\text{Олег и Андрей во 2-й}\) = P\(\text{Олег во 2-й}\) \(\times\) P\(\text{Андрей во 2-й | Олег во 2-й}\) \)

\[ P = \(\frac{1}{3}\) \(\times\) \(\frac{20}{62}\) = \(\frac{1}{3}\) \(\times\) \(\frac{10}{31}\) = \(\frac{10}{93}\) \)

Альтернативный подход:

  1. Выберем Олега.
  2. Теперь нужно выбрать место для Андрея. Всего свободных мест 62.
  3. Чтобы Олег и Андрей оказались во второй группе, Андрею нужно попасть в одну из \( 21 - 1 = 20 \) оставшихся свободных мест во второй группе (так как Олег уже там).
  4. Вероятность: \( \frac{20}{62} = \frac{10}{31} \).

Проверка:

Пусть мы сначала выбираем места для Олега и Андрея. Всего способов выбрать 2 места из 63: \( \text{C}_{63}^2 = \frac{63 \times 62}{2} = 63 \times 31 = 1953 \).

Теперь посчитаем, сколькими способами Олег и Андрей могут оказаться во второй группе. Во второй группе 21 место. Нужно выбрать 2 места для Олега и Андрея из этих 21 места: \( \text{C}_{21}^2 = \frac{21 \times 20}{2} = 21 \times 10 = 210 \).

Вероятность: \( \frac{210}{1953} \).

Сократим дробь:

\[ \(\frac{210}{1953}\) = \(\frac{210 \big/ 3}{1953 \big/ 3}\) = \(\frac{70}{651}\) \)

\[ \(\frac{70}{651}\) \(\big\)/ 7 = \(\frac{10}{93}\) \)

Ответ: \(\frac{10}{93}\)