Рассмотрим два вопроса по очереди.
Вопрос 1: Сколькими способами можно выбрать 4 мальчика и 2 девочки из группы в 12 мальчиков и 5 девочек?
Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться комбинаторикой, в частности, комбинациями без повторений.
Выбор 4 мальчиков из 12:
Количество способов выбрать 4 мальчиков из 12 можно определить с помощью биномиального коэффициента (\binom{n}{k}), который вычисляется как:
[
\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!}
]
В данном случае (n = 12) и (k = 4):
[
\binom{12}{4} = \frac{12!}{4!(12-4)!} = \frac{12!}{4! \cdot 8!}
]
Выбор 2 девочек из 5:
Количество способов выбрать 2 девочек из 5 также определяется с помощью биномиального коэффициента:
[
\binom{5}{2} = \frac{5!}{2!(5-2)!} = \frac{5!}{2! \cdot 3!}
]
Теперь вычислим эти значения:
Теперь, чтобы найти общее количество способов выбрать 4 мальчика и 2 девочки, нужно перемножить эти значения:
[
495 \times 10 = 4950
]
Таким образом, 4 мальчика и 2 девочки можно выбрать 4950 способами.
Вопрос 2: Сколькими способами группу из 15 человек можно поделить на 3 группы по 5 человек?
Для решения этой задачи также воспользуемся комбинаторикой, но нужно учесть, что порядок групп не имеет значения.
Выбор первой группы из 5 человек из 15:
Количество способов выбрать 5 человек из 15:
[
\binom{15}{5} = \frac{15!}{5!(15-5)!} = \frac{15!}{5! \cdot 10!}
]
Выбор второй группы из оставшихся 10 человек:
Количество способов выбрать 5 человек из 10:
[
\binom{10}{5} = \frac{10!}{5!(10-5)!} = \frac{10!}{5! \cdot 5!}
]
Выбор третьей группы из оставшихся 5 человек:
Количество способов выбрать 5 человек из 5:
[
\binom{5}{5} = 1
]
Теперь перемножим все эти значения:
[
\binom{15}{5} \times \binom{10}{5} \times \binom{5}{5} = \frac{15!}{5! \cdot 10!} \times \frac{10!}{5! \cdot 5!} \times 1 = \frac{15!}{(5!)^3}
]
Однако, так как порядок групп не имеет значения, мы делим на количество перестановок этих трёх групп (3!):
[
\frac{1}{3!} = \frac{1}{6}
]
Таким образом, окончательная формула:
[
\frac{15!}{(5!)^3 \times 6}
]
Вычислим числовое значение:
[
15! = 1307674368000
]
[
(5!)^3 = (120)^3 = 1728000
]
[
6 = 6
]
Теперь подставим эти значения в формулу:
[
\frac{1307674368000}{1728000 \times 6} = \frac{1307674368000}{10368000} = 1260
]
Итак, группу из 15 человек можно поделить на 3 группы по 5 человек 1260 способами.