Sobre uma mesa estão dispostos livros de história, de biologia e de espanhol. Determine a probabilidade de os livros serem empilhados sobre a mesa de tal forma que aqueles que tratam do mesmo assunto estejam juntos.
Vamos dividir em partes, primeiro, precisamos descobrir de quantas formas podemos ter os livros empilhados de tal forma que aqueles que tratam do mesmo assunto estejam juntos.
Veja que, os $5$ livros de história são idênticos, o que quer dizer que pouco importa como eles serão colocados, só precisam estar juntos, assim, façamos eles serem apenas um elemento. Analogamente, temos os $4$ livros de biologia, façamos eles serem apenas outro elemento, e ao fim, os livros de espanhol, façamos eles serem também apenas outro elemento (diferente dos outros dois).
Dessa fora, temos $3$ elementos, de quantas formas podemos permutá-los? Esse será nosso evento favorável $(X)$. \begin{matrix} 3-2-1 &\Rightarrow& \#X = 3!
\end{matrix}Agora, vejamos de quantas formas podemos permutar os $11$ livros, esse será nosso espaço amostral $(W)$, teremos: \begin{matrix} \#W = P_{11}^{5,4,2} = {{\dfrac{11!}{5!4!2!}}} = 11\cdot 10\cdot 9\cdot 7
\end{matrix}Portanto:\begin{matrix} P(X) = {{\dfrac{\#X}{\#W}}} = {{\dfrac{3!}{11\cdot 10 \cdot 9\cdot 7}}} = {{\dfrac{1}{1155}}} & \tiny{\blacksquare}
\end{matrix}