Для решения задачи на вероятность сначала определим общее количество способов, которыми можно рассадить 99 мальчиков и 2 девочки за круглым столом на 101 стульев. Важно заметить, что круглый стол делает одну из расстановок (например, когда все участники сдвинуты на одно место вправо или влево) эквивалентной, поэтому мы сначала фиксируем одного участника (скажем, одну девочку) и считаем оставшиеся расстановки.
- Фиксируем одну девочку на любом из 101 стула.
- Теперь нам нужно рассадить вторую девочку и 99 мальчиков на оставшихся 100 стулах.
Всего способов выбрать место для второй девочки из оставшихся 100 стульев равно 100. После того как место для второй девочки выбрано, оставшиеся 99 мальчиков можно рассадить на оставшихся 99 стульях (99!) способами. Таким образом, общее количество способов рассадить всех участников (при фиксированной первой девочке) равно (100 \times 99!).
Теперь рассчитаем количество удачных расстановок, когда между двумя девочками ровно один мальчик. Если первая девочка зафиксирована, то вторая девочка может занять одно из двух мест, оставляя ровно одного мальчика между ними. То есть, вторая девочка должна сесть на стул, который находится через один стул от первой девочки, что возможно в двух случаях (по обе стороны от первой девочки). После этого, оставшиеся 99 мальчиков рассаживаются на оставшиеся 99 стульев (99!) способами.
Таким образом, количество удачных способов рассадить всех участников, чтобы между двумя девочками был один мальчик, равно (2 \times 99!).
Поделим количество удачных способов на общее количество способов:
[
\text{Вероятность} = \frac{2 \times 99!}{100 \times 99!} = \frac{2}{100} = \frac{1}{50}.
]
Итак, вероятность того, что между двумя девочками будет сидеть один мальчик, составляет (\frac{1}{50}).