题目内容

【题目】甲、乙两人做下面的游戏:有一个由两个同轴圆柱组成的有盖容器,如图,里面的实心圆柱底面半径为,外面的圆柱面的底面半径为容器的高为。在容器内放入个半径为且质地相同的小球,其中红、黄、蓝色各个,随意翻动容器,然后将容器直立在桌面上。当小球全部停止后,如果有两个颜色相同的小球相邻,则甲胜,否则乙胜。那么,甲胜的概率为()。

A. B. C. D.

【答案】D

【解析】

记两个红球为,两个蓝球为,两个黄球为,在圆周上按逆时针方向排列着个位置,依次编号为.则题中的实验等价于将个球随机地安排在个位置上,每个位置上一个球,任何一个球安排到任何一个位置上的可能性都是一样的.

由对称性,不妨设号位,记为.于是,个球任意排列,共有种可能.

考察其中任何相邻个球不同色的情形:

(1)若,则号位可排,有种排法.再考察号位,若它与号位同色,则号位同色,矛盾.所以,号位与号位不同色,有种排法,此时,号位只有唯一排法.从而,有种排法.

(2)若,由对称性,同样有种排法.

(3)若,则号位可排,有种排法,号位有种排法(排最后一种颜色),此时,号位有种排法,号位有唯一排法,从而,有种排法.

所以,一共有种排法.

综上所述,甲胜的概率是.

故答案为:D

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