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Contar el número de formas en que las parejas casadas pueden sentarse una al lado de la otra

Este es un problema de tarea. Sé cuál es la respuesta, pero quiero entenderla.

En una fiesta, $15$ Los matrimonios se sientan al azar en una mesa redonda. Supongamos que de estos matrimonios, $5$ maridos y sus esposas son mayores de cincuenta años y los restantes maridos y esposas son todos menores de cincuenta años. ¿Cuál es la probabilidad de que todos los hombres mayores de cincuenta años estén sentados junto a sus esposas?

Mi intento de solución:

Queremos sentarnos $30$ personas en una mesa redonda. Eso significa que tenemos $\frac{30!}{30}=29!$ formas de sentarse. Definamos el evento $A$ como el caso de que las 5 parejas de ancianos estén sentadas una al lado de la otra. Tenemos $5$ parejas casadas de más de cincuenta años y $10$ otras parejas. Como el orden de las otras parejas no tiene importancia, podemos considerar que son 20 personas distinguibles al azar. El primer matrimonio de más de cincuenta años puede sentarse en cualquiera de las sillas contiguas y como hay una simetría de rotación sólo pueden hacerlo de una manera ya que definiremos los asientos en los que se sientan como silla $1$ y silla $2$ . La segunda pareja puede sentarse en cualquiera de los $28$ sillas de la izquierda, el tercero puede sentarse en cualquiera de las $26$ sillas a la izquierda, etc. Después de sentar a las parejas, nos quedan 20 personas que se pueden sentar en $20!$ maneras. Cada pareja de ancianos puede cambiar de lugar dando una nueva disposición de asientos que también garantiza que se sienten uno al lado del otro, así que eso nos da otra $2^5$ formas. Eso hace que el total de formas $N = 28 \cdot 26 \cdot 24 \cdot 22 \cdot 20! \cdot 2^5$ . Así que $p(A) = \frac{N}{29!}= \frac{28 \cdot 26 \cdot 24 \cdot 22 \cdot 20! \cdot 2^5}{29!}$

Esto resulta ser incorrecto, la respuesta debería ser: $p(A)=\frac{24! \cdot 2^5}{29!}$ .

¿Puede alguien ayudarme a entender la falacia de mi argumento y ayudarme a entender la solución correcta?

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Amitai Yuval Puntos 9374

Tenemos cinco parejas que necesitan sentarse una al lado de la otra. Así que, por ahora, pensemos en cada una de estas parejas como una sola persona. Esto significa que tenemos veinticinco personas. El número de formas de sentarlas en una mesa redonda es $24!$ . Ahora bien, para cada pareja de ancianos tenemos dos formas diferentes de sentarlos esposa junto al marido, y por lo tanto el número total de formas es $24!\cdot2^5$ . Dividiendo por $29!$ da la respuesta.

1voto

Puedes pensar en tu evento A de otra manera.
Dado que un hombre mayor tiene que sentarse junto a su mujer, tomamos a la mujer mayor y al marido como una unidad. Por lo tanto, tendrás 20 personas al azar + 5 unidades (parejas mayores). En total hay 25 personas que pueden sentarse en $ \frac{25!}{25}$ maneras. Además, un esposo mayor y su esposa pueden sentarse uno al lado del otro de dos maneras: primero la esposa y luego el esposo O primero el esposo y luego la esposa.
Por lo tanto, su respuesta será $ \frac{24!.2^5}{29!}$ .

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