将20个物体随机分两组各10个,求3个特殊物体同组的概率及解法验证
你的思路方向是对的,但在计算3个特殊物体同组的分组数时出现了小错误,咱们一步步捋清楚:
1. 总分组数的计算是正确的
因为两组没有编号(属于「无区别分组」),选10个物体作为第一组,和选剩下的10个作为第一组本质是同一种分组,所以总分组数确实是:
$$\frac{20!}{10!10! \times 2} = \frac{C_{20}^{10}}{2}$$
2. 特殊情况的分组数计算有误
你写的$\frac{17!}{7!10!2}$多了一个除以2的操作,这是多余的。正确逻辑是:
要让3个特殊物体在同一组,只需从17个普通物体中选7个,和3个特殊物体凑成10个的一组,剩下的10个普通物体自动成为另一组。这种分组不会重复计算——「3特殊+7普通」和「10普通」的分组,它的补集就是自己,不存在两种选法对应同一种分组,所以特殊情况的分组数应该是:
$$\frac{17!}{7!10!} = C_{17}^7$$
3. 正确的概率计算
把两组数据代入概率公式:
$$
\text{概率} = \frac{\text{特殊情况分组数}}{\text{总分组数}} = \frac{C_{17}7}{\frac{C_{20}{10}}{2}} = \frac{2 \times C_{17}7}{C_{20}{10}}
$$
代入数值计算后,最终结果是$\frac{4}{19} \approx 21.05%$。
补充:更简便的思路
可以换个角度简化计算:固定一个特殊物体在某一组,剩下的19个位置里,该组还剩9个空位,另外两个特殊物体都落在这个组的概率是$\frac{9}{19} \times \frac{8}{18}$?不对,其实更直接的是:当两组有编号时,3个特殊都在组A的概率是$\frac{C_{17}7}{C_{20}{10}}$,都在组B的概率也是$\frac{C_{17}7}{C_{20}{10}}$,总概率就是两者相加,结果同样是$\frac{4}{19}$。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者JohnDD

