Un jardinero tiene que plantar en una fila a lo largo de un camino tres
robles, cuatro encinas y cinco hayas. Planta los árboles al azar siendo la
probabilidad de plantar un árbol u otro la misma. Halla la probabilidad de que, una vez plantados todos los árboles, no haya dos hayas consecutivas.
pistasolución 1info
Pista. Para contar los casos favorables, impón que haya cuatro árboles que no sean hayas entre las 5 hayas y luego coloca los otros tres árboles libremente.
Solución. Para centrar el problema, vamos a pensar que el jardinero tiene los 12 árboles en macetas y va cogiendo una a una una maceta sin mirar de qué tipo de árbol es y la planta consecutivamente en 12 agujeros que previamente ha cavado. De esta forma, está claro que hay $12!$ formas posibles de plantar los árboles. Veamos cuántas de ellas tienen no tienen hayas consecutivas para hallar la probabilidad como
casos favorables entre casos posibles
.
Denotamos por $H$ a las hayas y por $A$ a los otros árboles (robles o encinas). Para que no estén consecutivas, tendremos que poner al menos un árbol entre cada haya:
\[\_\ H\ A\ \_\ H\ A\ \_\ H\ A\ \_\ H\ A\ \_\ H\ \_\]
aunque nos quden seis huecos marcados con $\_$ para poner otras tres $A$. Estas se podrán poner libremente en uno de los seis huecos, lo que nos da un total de $6^3$ configuraciones. Para cada una de ellas, podemos permutar las $H$ y permutar las $A$ libremente, lo que nos da un total de $5!\cdot 7!$ casos posibles por cada una de las $6^3$ configuraciones. La probabilidad que buscamos es, por lo tanto,
\[\frac{6^3\cdot 5!\cdot 7!}{12!}=\frac{3}{11}.\]