Чтобы решить эту задачу, нужно рассмотреть все возможные способы рассадки и определить, сколько из них удовлетворяют условию, что обе девочки не сидят рядом.
Шаг 1: Общее количество способов рассадки
Для начала определим общее количество способов рассадки 5 человек за круглый стол. В круговой перестановке одного из участников можно зафиксировать, чтобы избавиться от эквивалентных перестановок, возникающих из-за вращения. Таким образом, для ( n ) человек за круглым столом количество различных перестановок равно ((n-1)!).
В данном случае ( n = 5 ), поэтому количество способов рассадки равно:
[
(5-1)! = 4! = 24
]
Шаг 2: Количество способов, когда девочки сидят рядом
Рассмотрим случай, когда девочки сидят рядом. Можно считать двух девочек как одно "составное место" или "блок". Тогда у нас фактически будет 4 "места" для размещения: 3 мальчика и 1 блок из 2 девочек.
Количество способов перестановки 4 блоков за круглый стол равно ((4-1)! = 3! = 6).
Внутри "блока" девочек они могут быть переставлены между собой двумя способами ((2!)).
Таким образом, общее количество способов, когда девочки сидят рядом, равно:
[
3! \times 2! = 6 \times 2 = 12
]
Шаг 3: Вероятность, что девочки не сидят рядом
Теперь найдем количество способов, когда девочки не сидят рядом. Это количество равно общему количеству способов за вычетом количества способов, когда девочки сидят рядом:
[
24 - 12 = 12
]
Вероятность того, что девочки не сидят рядом, равна отношению количества благоприятных исходов к общему количеству исходов:
[
\frac{12}{24} = \frac{1}{2}
]
Таким образом, вероятность того, что обе девочки не будут сидеть рядом, равна (\frac{1}{2}) или 50%.