Una caja contiene 10 pares de zapatos. Si se seleccionan 8 zapatos al azar, ¿cuál es la probabilidad de que a) no haya un par completo ob) exactamente un par seleccionado?

La probabilidad de algo es el número de formas de hacerlo dividido por el total de formas en que puede hacerlo.

Para la parte a:

Las formas en que no puedes dibujar un par completo son las formas en que puedes dibujar un zapato de 8 pares diferentes.

Por lo tanto:

[matemáticas] {} _ {10} C_8 \ cdot ({} _2C_1) ^ 8 [/ matemáticas]

El número total de formas de dibujar 8 zapatos de 10 pares es:

[matemáticas] _ {20} C_8 [/ matemáticas]

Por lo tanto, la probabilidad es

[matemáticas] \ displaystyle \ frac {45 \ cdot 2 ^ 8} {125970} = \ frac {11520} {125970} = \ frac {384} {4199} \ aprox 0.0915 [/ matemáticas]

Para la parte b:

Las formas en que puede dibujar exactamente 1 par son las formas en que puede elegir 1 par de 2 zapatos y 6 pares (de los 9 restantes) con solo 1 zapato.

Por lo tanto:

[matemáticas] _ {10} C_1 \ cdot {} _2C_2 \ cdot {} _9C_6 \ cdot ({} _2C_1) ^ 6 [/ matemáticas]

El número total de formas de dibujar 8 zapatos de 10 pares sigue siendo el mismo.

Por lo tanto, la probabilidad es

[matemáticas] \ displaystyle \ frac {10 \ cdot 1 \ cdot 84 \ cdot (2) ^ 6} {125970} = \ frac {53760} {125970} = \ frac {1792} {4199} \ aprox 0.4268 [/ math ]

Así también se calcula la probabilidad de la tarjeta. La diferencia es que hay 13 grupos de los que se pueden sacar los pares, y cada grupo tiene 4. Además, en las tarjetas estás robando 5, mientras que en este problema estás robando 8.

Editar: demostraré que mi método es válido porque la otra respuesta no coincide con la mía.

Si generaliza esta solución:

[matemáticas] X: \ text {El número de pares de zapatos que dibujas} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ displaystyle P (X = x) = \ frac {_ {10} C_ {x} \ cdot {} _ {(10-x)} C _ {(8-2x)} \ cdot 2 ^ {(8 -2x)}} {_ {20} C_8} [/ matemáticas]

Otra forma de escribir eso sería:

[matemáticas] \ displaystyle P (X = x) = \ frac {30965760} {4199 \ cdot x! \ cdot (x + 2)! \ cdot (8-2x)! \ cdot 4 ^ x} [/ matemáticas]

[matemáticas] P (X = 0) = \ frac {384} {4199} [/ matemáticas] del trabajo que se muestra arriba

[matemáticas] P (X = 1) = \ frac {1792} {4199} [/ matemáticas] del trabajo que se muestra arriba

[matemáticas] \ displaystyle P (X = 2) = \ frac {_ {10} C_ {2} \ cdot {} _ {(10-2)} C _ {(8-2 \ cdot 2)} \ cdot 2 ^ {(8-2 \ cdot 2)}} {_ {20} C_8} [/ math]

[matemáticas] \ displaystyle P (X = 2) = \ frac {45 \ cdot 70 \ cdot 2 ^ 4} {125970} = \ frac {50400} {125970} = \ frac {1680} {4199} [/ math]

[matemáticas] \ displaystyle P (X = 3) = \ frac {_ {10} C_ {3} \ cdot {} _ {(10-3)} C _ {(8-2 \ cdot 3)} \ cdot 2 ^ {(8-2 \ cdot 3)}} {_ {20} C_8} [/ math]

[matemáticas] \ displaystyle P (X = 3) = \ frac {120 \ cdot 21 \ cdot 2 ^ 2} {125970} = \ frac {10080} {125970} = \ frac {336} {4199} [/ math]

[matemáticas] \ displaystyle P (X = 4) = \ frac {_ {10} C_ {4} \ cdot {} _ {(10-4)} C _ {(8-2 \ cdot 4)} \ cdot 2 ^ {(8-2 \ cdot 4)}} {_ {20} C_8} [/ math]

[matemáticas] \ displaystyle P (X = 4) = \ frac {210 \ cdot 1 \ cdot 2 ^ 0} {125970} = \ frac {210} {125970} = \ frac {7} {4199} [/ math]

Es imposible obtener más de 4 pares cuando dibujas 8, por lo que X no puede ser mayor que 4.

¿Es esto igual a la probabilidad total?

[matemáticas] P (X = 0) + P (X = 1) + P (X = 2) + P (X = 3) + P (X = 4) [/ matemáticas]

[matemáticas] \ frac {384} {4199} + \ frac {1792} {4199} + \ frac {1680} {4199} + \ frac {336} {4199} + \ frac {7} {4199} [/ matemáticas ]

[matemáticas] \ frac {384 + 1792 + 1680 + 336 + 7} {4199} = \ frac {4199} {4199} = 1 [/ matemáticas]

Por lo tanto, he demostrado la validez del método al demostrar que la probabilidad total es igual a 1.

A) Sin par completo

Hay 10 pares de zapatos diferentes. Si elegimos 8 seleccionando uno de cada par diferente, obtendremos el resultado deseado.

El número de formas de elegir 8 zapatos únicos de 10 pares de zapatos es,

[matemáticas] 10C_8 [/ matemáticas]

El número total de formas de elegir 8 zapatos de 20 es,

[matemáticas] 20C_8 [/ matemáticas]

Por lo tanto, la probabilidad requerida es igual a,

[matemáticas] \ frac {10C_8} {20C_8} [/ matemáticas]

B) Exactamente un par

Supongamos que tenemos un par con nosotros, ahora el problema se simplifica al elegir otros 6 (ya hemos tomado 2) de los 18 zapatos que quedan fuera.

El número de formas de elegir 6 zapatos únicos de los 9 pares de zapatos es,

[matemáticas] 9C_6 [/ matemáticas]

El número total de formas de elegir 6 zapatos de 18 es,

[matemáticas] 18C_6 [/ matemáticas]

Por lo tanto, la probabilidad requerida es igual a,

[matemáticas] \ frac {9C_6} {18C_6} [/ matemáticas]

Ahora recuerde que arreglamos un par al comienzo de este problema. Tenemos 10 pares diferentes, por lo tanto, tenemos 10 formas diferentes de elegir ese par.

La respuesta final sería :

[matemáticas] \ frac {9C_6} {18C_6} * 10 [/ matemáticas]