Давид Пирожков (также известный как pieguy) любит показывать фокусы. В его репертуаре есть фокус, который использует колоду, состоящую из n карт.
У него есть m одинаковых колод, каждая из которых состоит из n различных карт. Эти колоды были перемешаны вместе. Когда Давид показывает фокус, он берет n случайных карт из этих перемешанных колод, и показывает фокус, используя эти n карт. Получившаяся колода из n карт выглядит как обычная колода, но в ней теперь какие-то карты могут встречаться более одного раза.
Сам фокус показывается следующим образом: сначала зритель вытягивает карту из колоды, и запоминает ее, после чего помещает ее обратно в колоду. Затем Давид тасует колоду, и достает из нее одну карту. Фокус считается выполненным успешно, если Давид достал ту же карту, которую запомнил зритель.
Вы сильно подозреваете, что Давид на самом деле не очень хороший фокусник, и что он просто показывает случайную карту, надеясь, что она совпадет с картой, которую запомнил зритель. Посчитайте вероятность того, что фокус будет успешным, если вы правы.
Примечание
В первом примере, с вероятностью
Давид будет показывать фокус, используя колоду с двумя одинаковыми картами. В этом случае фокус всегда будет успешным.
С вероятностью
карты будут различны, и вероятность успешного показа фокуса будет равна
.
Итоговая вероятность: 