برای حل این سوال، از قواعد احتمال و ترکیب استفاده میکنیم.
1. **تعیین کل مهرهها و تعداد مورد نظر**:
- تعداد کل مهرهها = ۵ مهره سفید + ۳ مهره سیاه = ۸ مهره
- ما ۳ مهره از این ۸ مهره به طور تصادفی انتخاب میکنیم.
2. **احتمال حالتهای مطلوب**:
- حالت مطلوب ما این است که دقیقا ۲ مهره همرنگ (سفید یا سیاه) داشته باشیم و ۱ مهره از رنگ دیگر باشد.
حالتها:
1. **دو مهره سفید و یک مهره سیاه**
2. **دو مهره سیاه و یک مهره سفید**
برای محاسبه احتمال به مراحل زیر میپردازیم:
### 1. محاسبه تعداد حالتهای ممکن:
تعداد کل حالتها برای انتخاب ۳ مهره از ۸ مهره:
\[
C(8, 3) = \frac{8!}{3!(8-3)!} = \frac{8 \times 7 \times 6}{3 \times 2 \times 1} = 56
\]
### 2. حالت اول: دو مهره سفید و یک مهره سیاه
تعداد حالتها برای انتخاب ۲ مهره سفید از ۵ مهره سفید و ۱ مهره سیاه از ۳ مهره سیاه:
\[
C(5, 2) \times C(3, 1) = \frac{5!}{2!(5-2)!} \times \frac{3!}{1!(3-1)!} = \frac{5 \times 4}{2 \times 1} \times \frac{3}{1} = 10 \times 3 = 30
\]
### 3. حالت دوم: دو مهره سیاه و یک مهره سفید
تعداد حالتها برای انتخاب ۲ مهره سیاه از ۳ مهره سیاه و ۱ مهره سفید از ۵ مهره سفید:
\[
C(3, 2) \times C(5, 1) = \frac{3!}{2!(3-2)!} \times \frac{5!}{1!(5-1)!} = \frac{3}{1} \times 5 = 3 \times 5 = 15
\]
### 4. مجموع حالتهای مطلوب
حالتهای مطلوب:
\[
30 \text{ (دو مهره سفید و یک مهره سیاه)} + 15 \text{ (دو مهره سیاه و یک مهره سفید)} = 45
\]
### 5. محاسبه احتمال
سرانجام، احتمال اینکه دقیقا ۲ مهره همرنگ باشد:
\[
P = \frac{\text{تعداد حالتهای مطلوب}}{\text{تعداد حالتهای ممکن}} = \frac{45}{56}
\]
### نتیجهگیری
احتمال اینکه دقیقا ۲ مهره همرنگ باشند برابر است با:
\[
\frac{45}{56}
\]
این احتمال میتواند به عنوان یک عدد کسری یا به صورت اعشاری نیز بیان شود (حدود 0.8036) اما نگه داشتن آن در قالب کسری دقیقتر است.