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Probabilidad del sorteo final del cuarto de la Liga de Campeones con al menos un choque de todos los ingleses.

Cuatro de inglés equipos han progresado a la Liga de campeones de cuartos de final de este año (por primera vez desde 2008). ¿Cuál es la probabilidad de que al menos uno de los cuartos de final será un inglés corbata?

Mi intento

Obviamente este es el complemento de que no hay ningún todos-inglés lazos. Supongamos que el orden de los equipos (y los partidos) que importa (es decir, $AB,\;CD,\;EF,\;GH$ es diferente sorteo de $DC,\;AB,\;HG,\;EF$). Luego hay $8!$ total de posibles empates.

Si tratamos de contar el número de posibles empates con no todos-inglés lazos, hemos

  • $8$ opciones para el primer equipo y $4$ para el segundo;
  • $6$ opciones para el tercer equipo y $3$ para el cuarto;
  • $4$ opciones para el quinto equipo y $2$ para la sexta;
  • $2$ opciones para el séptimo equipo y $1$ para el octavo.

Esto hace que $8\times4\times6\times3\times4\times2\times2\times1=9216$ sorteos con no todos-inglés lazos, por lo que la probabilidad de que al menos uno de todos-inglés corbata \begin{equation} 1-\frac{9216}{8!}=\frac{27}{35}. \end{equation}

Dos preguntas:

  • Tengo la respuesta correcta?
  • Lo que sería una forma más elegante de ir sobre esto? Incluso si es correcto, creo que mi argumento es 'suerte' en el sentido de que no iba a funcionar para cualquier otro número de inglés de los equipos.

3voto

Technophile Puntos 101

Para una generalización, supongamos que tenemos $2n$ equipos en $n$ distintos accesorios, $k$ de los equipos están en inglés. Para evitar que un inglés partido debemos tener $k\le n$ por el principio del palomar, luego de $(2n)!$ posible dibuja el número con el que no todos-inglés duelos es el producto de

  • $\binom nk$ formas de elegir los accesorios que contienen inglés equipos
  • $k!$ formas de asignar el inglés de los equipos una vez que sus partidos se han elegido
  • $2^k$ maneras de decidir para cada equipo inglés si juegan en casa primero
  • $(2n-k)!$ maneras de colocar el resto (no-inglés) de los equipos de

Por lo tanto la probabilidad que hay en un all-inglés matchup es $$1-\frac{2^k\binom nkk!(2n-k)!}{(2n)!}=1-2^k\cdot\frac{\binom nk}{\binom{2n}k}$$ Para la Liga de Campeones de la situación de $n=k=4$, la probabilidad de obras a $1-16\cdot\frac1{70}=\frac{27}{35}$, de acuerdo con el resultado.

1voto

Paul Mitchell Puntos 11

Seguramente es 1 menos la posibilidad de que no todos los lazos ingleses? Está sacando bolas blancas y negras de una bolsa. Dibujo uno, luego 4 de los 7 restantes son de un color diferente. La próxima vez que dibuje uno de 6; 3 de los 5 restantes son diferentes; el tercer sorteo es 2 de 3, y luego me quedo con otro par no coincidente. Así que las probabilidades de esto son 4/7 x 3/5 x 2/3 = 24/105 = 22.9% Las probabilidades de un empate en inglés son, por lo tanto, 77.1%

0voto

user654092 Puntos 1

Veo estas probabilidades después de algunos cálculos:

P (no todos los vínculos en inglés) = 8/35

P (una corbata de todos los ingleses) = 24/35

P (dos lazos todos ingleses) = 3/35

0voto

Primero, vamos a considerar el número de posibles inglés frente a no-inglés atrae. Ponemos los 4 equipos en la bolsa de $X$, con otros 4 equipos en la bolsa de $Y$. El número de sorteos es simplemente el número de bijections de $X$ a $Y$,

$n_0 = 4! = 24$

(Esta es, precisamente, como la combinación de los 8 ganadores de grupo con 8 grupo de corredores en los 1/16 CL empate, el que los rendimientos de $8!$ posibilidades, sin otras limitaciones, como la ausencia del mismo país no del mismo grupo de enfrentamientos permitido).

Siguiente, tenemos que encontrar un número total de posibles sorteos para $2 n = 8$ equipos.

  • Forma 1

    • Ponemos 4 equipos en una bolsa y el resto de los 4 equipos en otra bolsa, en uno de $\displaystyle k = {8 \choose 4}$ maneras.
    • Conectamos los equipos de ambas bolsas, como hicimos en el principio, en $m = 4!$ formas posibles.
    • El problema es que cada pareja aporta el doble, pero el orden dentro de un par debería ser irrelevante [$(12) \equiv (21)$], y no se $4$ pares, por lo que hemos sobrepasado $l = 2^4$ veces.
    • Por último, el número total de sorteos es $\displaystyle N = \frac{k}{l m} = \displaystyle \frac{8!}{2^4 4!} = 105$.
  • Manera 2

    • Empezamos con $k = (2 n)! = 8!$ permutaciones de $2 n = 8$ equipos de la $\{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8\}$ conjunto.
    • Cada permutación se compone en realidad de $n = 4$ pares, cada par, por ejemplo, $(12)$, correspondiente a un juego.
    • El orden dentro de los pares es irrelevante, por ejemplo, $(12)\ldots \equiv (21)\ldots$. Cada par contribuye un factor de $2! = 2$ a la permuations número, así que ya hemos sobrepasado $l = 2^n = 2^4$ veces.
    • Par de permutaciones no cambiar el empate, por ejemplo, $(12)(34)\ldots \equiv (34)(12)\ldots$, por lo que hemos además sobrepasado $\displaystyle m = n! = 4!$ veces.
    • Por último, el número total de sorteos es $N = \displaystyle \frac{k}{l m} = \frac{8!}{2^4 4!} = 105$.

La próxima, vamos a ver nuestra expresión general para el número total de sorteos,

$N(n) = \displaystyle \frac{(2 n)!}{2^n n!}$,

para los dos casos simples:

  • $n = 1$ (final de empate de $\{1, 2\}$ equipo), las permutaciones posibles: $(12)$, $N(1) = 1$, se ve bien.
  • $n = 2$ (semi-final de empate de $\{1, 2, 3, 4\}$ equipo), las permutaciones posibles: $(12)(34)$, $(13)(24)$, e $(14)(23)$, $N(2) = 3$, se ve bien también.

$N(n)$ crece rápido con n:

| n | N(n)
----------
| 1 | 1
| 2 | 3
| 4 | 105
| 8 | 2027025

Por último, volviendo a la pregunta principal:

  • la probabilidad de que ningún inglés-inglés choque después de que el empate es lo $\displaystyle p_2 = \frac{n_0}{N(4)} = \frac{8}{35} \approx 0.23$.
  • la probabilidad de que al menos uno inglés-inglés juego es $\displaystyle p_1 = 1 - p_2 = \frac{27}{35} \approx 0.77$.

En Parcly Taxel la respuesta el número de todos los sorteos, dado como $(2 n)!$es, en realidad, enchufe de pesca, pero la sobrerreacción cancela en la división (por ser un hombre de baja reputación, que no puedo comentar debajo de la respuesta).

Espero que esto sea correcto, y espero que el Ajax gana este año CL.

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