Fire sommerdekk plassert på feil plass
Lov på eksamen
- Skrivesaker og linjal
Ingen kalkulator eller digitale verktøy.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Mari skal skifte fra vinterdekk til sommerdekk på bilen sin. Uheldigvis har hun glemt å merke sommerdekkene med hvor de skal plasseres på bilen (høyre foran, venstre foran, høyre bak og venstre bak).
På hvor mange måter kan hun plassere de fire sommerdekkene på bilen?
Hva er sannsynligheten for at hun plasserer alle dekkene på feil plass?
Fasit
LøsningsforslagKI-generert
De fire dekkene kan plasseres på fire ledige plasser (venstre foran, høyre foran, venstre bak, høyre bak). Det første dekket kan plasseres på måter, det andre på gjenværende måter, det tredje på måter og det siste dekket har bare plass igjen. Antall måter er dermed
Svar:
Vi må telle hvor mange av de plasseringene der ingen av de fire dekkene havner på sin riktige plass (en slik plassering kalles et derangement).
Kall plassene og dekkene , der dekk egentlig hører hjemme på plass . Vi teller systematisk ut fra hvilket dekk som havner på plass — det kan være dekk , eller (ikke dekk , siden det skal stå feil).
Se for eksempel på tilfellet der dekk havner på plass . Da skal dekkene , og fordeles på plassene , og , slik at dekk ikke havner på plass og dekk ikke havner på plass (dekk kan stå hvor som helst av disse, siden plass allerede er opptatt). Vi lister opp alle fordelingene av på plassene og sjekker hvilke som er gyldige:
| Plass 2 | Plass 3 | Plass 4 | Gyldig? |
|---|---|---|---|
| 1 | 3 | 4 | Nei (dekk 3 og 4 på riktig plass) |
| 1 | 4 | 3 | Ja |
| 3 | 1 | 4 | Nei (dekk 4 på riktig plass) |
| 3 | 4 | 1 | Ja |
| 4 | 1 | 3 | Ja |
| 4 | 3 | 1 | Nei (dekk 3 på riktig plass) |
Dette gir gyldige plasseringer når dekk står på plass . På grunn av symmetrien i problemet (dekk og dekk kan tilsvarende settes på plass , og gir samme type telling) blir det gyldige plasseringer for hvert av de valgene av dekk på plass . Totalt antall plasseringer der ingen dekk står riktig, blir dermed
Sannsynligheten for at alle dekkene havner på feil plass, er da
Svar: