Bu soruyu çözmek için öncelikle tüm olası oturma düzenlerinin sayısını (örnek uzay) ve ardından erkeklerin bir arada oturduğu durumların sayısını (istenen olay) bulmalıyız. Olasılık, istenen durum sayısının tüm durum sayısına oranıdır.
- Adım 1: Toplam Oturma Düzeni Sayısı
- Adım 2: Erkeklerin Bir Arada Oturduğu Düzen Sayısı
- Kız 1
- Kız 2
- Kız 3
- Erkek Grubu (E1E2)
- Adım 3: Olasılığı Hesaplama
Toplamda 3 kız ve 2 erkek olmak üzere 5 kişi vardır. Bu 5 kişi düz bir sıraya $5!$ farklı şekilde oturabilir.
$$5! = 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 120$$
Yani, örnek uzayın eleman sayısı 120'dir.
Erkeklerin bir arada oturmasını istediğimiz için, 2 erkeği tek bir "blok" veya "grup" olarak düşünebiliriz. Bu durumda elimizde şunlar olur:
Bu 4 "öğe" kendi aralarında $4!$ farklı şekilde sıralanabilir.
$$4! = 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 24$$
Ancak, erkeklerin oluşturduğu "blok" içindeki 2 erkek de kendi aralarında yer değiştirebilir (E1E2 veya E2E1). Bu da $2!$ farklı şekilde gerçekleşir.
$$2! = 2 \times 1 = 2$$
Dolayısıyla, erkeklerin bir arada oturduğu toplam düzen sayısı $4! \times 2!$ çarpımı kadardır.
$$24 \times 2 = 48$$
Yani, istenen olayın eleman sayısı 48'dir.
Olasılık, istenen durum sayısının toplam durum sayısına oranıdır:
$$P(\text{erkekler bir arada}) = \frac{\text{Erkeklerin bir arada oturduğu düzen sayısı}}{\text{Toplam oturma düzeni sayısı}}$$
$$P = \frac{48}{120}$$
Bu kesri sadeleştirelim. Her iki sayıyı da 24'e bölebiliriz (veya adım adım 12'ye, sonra 2'ye):
$$\frac{48 \div 24}{120 \div 24} = \frac{2}{5}$$
Erkeklerin bir arada oturma olasılığı $\frac{2}{5}$'tir.
Cevap D seçeneğidir.