在一款名为 Colour Clash 的策略游戏中,玩家从一个魔法袋中抽取彩色能量球来确定他们的元素力量。袋中装有:
  • 5 个红色球(1 级至 5 级),
  • 4 个蓝色球(1 级至 4 级),
  • 3 个绿色球(1 级至 3 级)。
相同颜色的球是不相同的,每个相同颜色的球代表不同的等级。 在游戏开始时,玩家随机抽取四个球且不放回。已知抽取的顺序不重要,求在满足下列条件时的抽取方法数:

  1. (i)

    没有任何限制,

  2. (ii)

    至少出现两种颜色,

  3. (iii)

    每种颜色至少抽取一个球。

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它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

5(i)

1. Calculate the total number of ways to select 4 orbs from all available distinct orbs

Total number of distinct orbs =5+4+3=12= 5 + 4 + 3 = 12

Number of ways =(124)=495= \binom{12}{4} = 495

答案

495495

5(ii)

1. Identify the complement event and calculate the number of ways all 4 orbs are the same colour.

The complement of 'at least two colours present' is 'all orbs are of the same colour'.
This can only happen if all 4 orbs are red or all 4 are blue (since there are only 3 green orbs).
Number of ways for the same colour = 5C4+4C4^{5}C_4 + ^{4}C_4
=5+1=6= 5 + 1 = 6

2. Subtract the complement from the total number of unrestricted ways to find the final answer.

First, find the total unrestricted ways to choose 4 orbs from 12 (from part i):
Total ways = 12C4=495^{12}C_4 = 495

Number of ways with at least two colours = Total ways −- Ways with only one colour
=495−6=489= 495 - 6 = 489

答案

489489

5(iii)

1. Identify the possible mutually exclusive colour combinations to draw 4 orbs with at least 1 of each colour

Since there are 4 orbs drawn from 3 different colours and we need at least 1 of each colour, the only possible colour distributions are:

  • Case 1: 2 Red, 1 Blue, 1 Green
  • Case 2: 1 Red, 2 Blue, 1 Green
  • Case 3: 1 Red, 1 Blue, 2 Green

2. Calculate the number of ways for each case using the multiplication principle and combinations

Case 1 (22 R, 11 B, 11 G): 5C2×4C1×3C1=10×4×3=120{}^5C_2 \times {}^4C_1 \times {}^3C_1 = 10 \times 4 \times 3 = 120
Case 2 (11 R, 22 B, 11 G): 5C1×4C2×3C1=5×6×3=90{}^5C_1 \times {}^4C_2 \times {}^3C_1 = 5 \times 6 \times 3 = 90
Case 3 (11 R, 11 B, 22 G): 5C1×4C1×3C2=5×4×3=60{}^5C_1 \times {}^4C_1 \times {}^3C_2 = 5 \times 4 \times 3 = 60

3. Sum the number of ways from all cases using the addition principle

Total number of ways=120+90+60=270\text{Total number of ways} = 120 + 90 + 60 = 270

答案

270

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