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Poiché le auto sono da 6 posti ciascuna, e poiché le persone da disporre sono 10, abbiamo solo tre possibili configurazioni per il numero di persone su ogni auto: 4 persone sulla prima e 6 sulla seconda, 5 persone sulla prima e 5 sulla seconda, 6 persone sulla prima e 4 sulla seconda.

Nel primo caso, il numero di modi possibili in cui possiamo disporre 4 persone in una macchina corrisponde al numero di possibili sottoinsiemi di 4 elementi in un insieme di 10; come sappiamo, tale quantità è data dal coefficiente binomiale:

[math]\binom{10}{4}[/math]

Nel secondo caso, il numero di modi possibili in cui possiamo disporre 5 persone in una macchina corrisponde al numero di possibili sottoinsiemi di 5 elementi in un insieme di 10; tale quantità è data dal seguente coefficiente binomiale:

[math]\binom{10}{5}[/math]

Infine, nel terzo caso, il numero di modi possibili in cui possiamo disporre 6 persone in una macchina corrisponde al numero di possibili sottoinsiemi di 6 elementi in un insieme di 10; tale quantità è data dal seguente coefficiente binomiale (per le proprietà dei coefficienti binomiali, tale quantità è uguale a quella del primo punto):

[math]\binom{10}{6} = \binom{10}{4}[/math]

Il numero di modi possibili è dato dalla somma di tutti i valori trovati precedentemente:

[math]\binom{10}{4} + \binom{10}{5} + \binom{10}{6} = 2 \cdot \binom{10}{4} + \binom{10}{5} = [/math]

[math]2 \cdot \frac{10!}{6!(4!)} + \frac{10!}{5!(5!)}[/math]

Applichiamo le proprietà dei fattoriali per risolvere l'espressione:

[math]2 \cdot \frac{10 \cdot 9 \cdot 8 \cdot 7 \cdot 6!}{6!(4!)} + \frac{10 \cdot 9 \cdot 8 \cdot 7 \cdot 6 \cdot 5!}{5!(5!)} = [/math]

[math]2 \cdot \frac{10 \cdot 9 \cdot 8 \cdot 7}{4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1} + \frac{10 \cdot 9 \cdot 8 \cdot 7 \cdot 6}{5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1} = [/math]

[math]2 \cdot \frac{5040}{24} + \frac{30240}{120} = 420 + 252 = 672[/math]

Da questo risultato sappiamo che il numero di modi possibili in cui i ragazzi possono disporsi è 672; di conseguenza, la probabilità che venga indovinata l'esatta disposizione dei ragazzi all'interno delle due automobili corrisponde ad azzeccare una delle possibili disposizioni, ed è esattamente

[math]\frac{1}{672}[/math]
.

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