Оттолкнемся от того что есть такая теорема: число различных разложений натурального числа n в сумму k натуральных чисел равно C(n-1,k-1). Формула C(a,b) = a!/(b!*(a-b)!) - это комбинаторная формула количества сочетаний. Но нам она не совсем подходит, потому что она считает, например, такие разложения как 1+1+28 и 1+28+1 как 2 различных разложения. Поэтому нужно будет после подсчета по этой формуле избавиться от одинаковых разложений, отличающихся лишь порядком слагаемых. Считаем C(30-1, 3-1) = C(29,2) = 406. Посмотрим теперь сколько среди этих разложений одинаковых. Сразу отметим что есть разложение 10+10+10 и оно среди этих 406 представлено в единственном числе. Значит рассматриваем теперь 405 разложений. Среди них присутствуют разложения с двумя одинаковыми слагаемыми, например, 2+2+26 и разложения без одинаковых слагаемых, например, как 1+2+27. Количество разложений с двумя одинаковыми слагаемыми можно сразу же быстро подсчитать: это 1+1+28, 2+2+26, 3+3+24, 4+4+22, 5+5+20, 6+6+18, 7+7+16, 8+8+14, 9+9+12, 11+11+8, 12+12+6, 13+13+4, 14+14+2. Всего 13 штук. Каждое из этих разложений представлено как бы в трех экземплярах, т.е. например: 9+9+12, 9+12+9, 12+9+9. Вычитаем из 405 13*3=39, получаем 366. На эти 366 штук приходятся все разложения состоящие из разных чисел. Понятно, что каждое такое разложение представлено как бы в 6 экземплярах. Например: 1+2+27, 1+27+2, 2+27+1, 2+1+27, 27+1+2, 27+2+1. Поэтому делим 366 на 6, получаем 61. Итого число 30 раскладывается на 61+13+1 = 75 уникальных разложений из 3 натуральных слагаемых. Вообще, проще, наверное, в лоб посчитать, потому что вышеизложенный тоже требует прилично "тупой ручной" работы.
Среди всех возможных исходов события "достали три шара" нам подходят только три возможных случая: 1) первый шар чёрный, за ним вытащили белый и белый; 2) белый-чёрный-белый; 3) белый-белый-чёрный.
Эти три случая несовместны, то есть не могут произойти одновременно. Следовательно, чтобы найти вероятность искомого события (среди вынутых шаров один — чёрный), нужно найти вероятность каждого из трёх событий, после чего вероятности сложить.
Ищем вероятность первого события (цепочка чёрный-белый-белый).
Вероятность достать первым чёрный шар равна 3/10 = 0,3 (у нас из 10 шаров 3 чёрных). После этого остаётся девять шаров, в том числе два чёрных.
Вероятность достать вторым белый шар равна 7/9 (семь белых шаров из девяти). После этого остаётся 8 шаров и снова два чёрных.
Вероятность достать третьим белый шар равна 6/8 по той же причине: у нас есть шесть белых шаров из восьми.
Перемножим вероятности, чтобы найти вероятность цепочки: (3/10)*(7/9)*(6/8) = 7/40.
Аналогичным образом рассуждая, находим вероятности в двух других случаях (там меняется лишь последовательность доставания шариков).
Для второго случая будем иметь произведение (7/10)*(3/9)*(6/8) = 7/40, то есть ровно столько же, сколько в первом случае.
В третьем случае произведение имеет следующий вид: (7/10)*(6/9)*(3/8), и оно также равно 7/40.
