Для того чтобы разложить 4 одинаковых мяча в три разные коробки так, чтобы в каждой коробке было не более 2 мячей, мы можем воспользоваться комбинаторным подходом.
Условие задачи:
- У нас есть 4 мяча.
- Есть 3 различные коробки.
- Каждая коробка может содержать максимум 2 мяча.
Анализ возможных комбинаций:
- Поскольку каждая коробка может содержать не более 2 мячей, у нас есть несколько возможных распределений мячей по коробкам:
- (2, 2, 0): В первой коробке 2 мяча, во второй 2 мяча, в третьей 0 мячей.
- (2, 1, 1): В одной коробке 2 мяча, в другой 1 мяч, в третьей 1 мяч.
- (1, 1, 2): В одной коробке 1 мяч, в другой 1 мяч, в третьей 2 мяча.
- (1, 2, 1): В одной коробке 1 мяч, в другой 2 мяча, в третьей 1 мяч.
- (2, 0, 2): В одной коробке 2 мяча, в другой 0 мячей, в третьей 2 мяча.
- (0, 2, 2): В одной коробке 0 мячей, в другой 2 мяча, в третьей 2 мяча.
- (1, 2, 1) и (1, 1, 2) — это уже считались, так что повторяются.
Расчёт количества способов для каждого распределения:
Для распределения (2, 2, 0):
- Выбираем 2 коробки из 3 для двух мячей: (\binom{3}{2} = 3).
- В каждой из этих двух коробок будет по 2 мяча.
- Следовательно, 3 способа.
Для распределения (2, 1, 1):
- Выбираем 1 коробку из 3 для двух мячей: (\binom{3}{1} = 3).
- Оставшиеся 2 коробки получают по 1 мячу.
- Следовательно, 3 способа.
(Аналогично для (1, 1, 2) и (1, 2, 1), которые уже учтены).
Для распределения (2, 0, 2):
- Выбираем 2 коробки из 3 для двух мячей: (\binom{3}{2} = 3).
- В каждой из этих двух коробок будет по 2 мяча.
- Следовательно, 3 способа.
Для распределения (0, 2, 2):
- Выбираем 2 коробки из 3 для двух мячей: (\binom{3}{2} = 3).
- В каждой из этих двух коробок будет по 2 мяча.
- Следовательно, 3 способа.
Итоговое количество способов:
- (2, 2, 0): 3 способа.
- (2, 1, 1) и (1, 1, 2) и (1, 2, 1): 3 способа.
- (2, 0, 2): 3 способа.
- (0, 2, 2): 3 способа.
Всего у нас получается 3 + 3 + 3 + 3 = 12 способов.
Таким образом, существует 12 различных способов разложить 4 одинаковых мяча в три различные коробки так, чтобы в каждой коробке было не более 2 мячей.