Câu hỏi
Trong một lớp có \(n\) học sinh gồm ba bạn Chuyên, Hà, Tĩnh cùng \(n-3\) học sinh khác. Khi sắp xếp tùy ý cho các học sinh này vào dãy ghế được đánh số từ \(1\) đến \(n\) mỗi học sinh ngồi \(1\) ghế thì xác suất để số ghế của Hà bằng trung bình cộng số ghế của Chuyên và số ghế của Tĩnh là \(\frac{13}{675}\). Khi đó giá trị \(n\) thỏa mãn
- A \(n\in \left[ 35;39 \right].\)
- B \(n\in \left[ 40;45 \right].\)
- C \(n\in \left[ 30;34 \right].\)
- D \(n\in \left[ 25;29 \right].\)
Phương pháp giải:
Dựa vào các quy tắc đếm cơ bản để tìm xác suất và chia thành các trường hợp
Lời giải chi tiết:
Số phần tử không gian mẫu là \(n\left( \Omega \right)=n!\).
Gọi \(A\) là biến cố “ số ghế của Hà bằng trung bình cộng số ghế của Chuyên và Tĩnh ” Số ghế của Hà bằng trung bình cộng số ghế của Chuyên và Tĩnh nên số ghế của Chuyên và Tĩnh phải cùng chẵn hoặc cùng lẻ.
TH1: Với \(n=2m,\,\,\,m\in \mathbb{N},\,\,\,m\ge 2\).
- Chọn hai số chẵn hoặc hai số lẻ của Chuyên và Tĩnh có \(A_{m}^{2}+A_{m}^{2}=2.A_{m}^{2}\) cách
- Chọn số ghế cho Hà có \(1\) cách - Xếp \(n-3\) bạn còn lại có \(\left( n-3 \right)!=\left( 2m-3 \right)!\) cách
Số kết quả thuận lợi của \(A\) là \(n\left( A \right)=2.A_{2m}^{2}.\left( 2m-3 \right)!\)
Vậy xác suất \(P=\frac{n\left( A \right)}{n\left( \Omega \right)}\Leftrightarrow \frac{2.A_{2m}^{2}\left( 2m-3 \right)!}{\left( 2m \right)!}=\frac{13}{675}\Leftrightarrow \frac{2}{2m-2}=\frac{13}{675}\Leftrightarrow m=\frac{688}{13}\) (loại).
TH2: Với \(n=2m+1,\,\,\,m\in \mathbb{N},\,\,\,m\ge 1\).
- Chọn hai số chẵn hoặc hai số lẻ của Chuyên và Tĩnh có \(A_{m}^{2}+A_{m+1}^{2}=2{{m}^{2}}\) cách
-Chọn số ghế cho Hà có \(1\) cách
- Xếp \(n-3\) bạn còn lại có \(\left( n-3 \right)!=\left( 2m-2 \right)!\) cách Số kết quả thuận lợi của \(A\) là \(n\left( A \right)=2{{m}^{2}}.\left( 2m-2 \right)!\)
Vậy xác suất \(P=\frac{n\left( A \right)}{n\left( \Omega \right)}\Leftrightarrow \frac{2{{m}^{2}}\left( 2m-2 \right)!}{\left( 2m+1 \right)!}=\frac{13}{675}\Leftrightarrow \frac{m}{4{{m}^{2}}-1}=\frac{13}{675}\Rightarrow m=13\).
Vậy \(n=27\).
Chọn D