

Trong một ngăn kéo có chứa một số tất màu đỏ và tất màu xanh, tổng cộng có tối đa 2025 chiếc. Biết rằng, khi chọn ngẫu nhiên đồng thời hai chiếc tất từ ngăn kéo, xác suất để cả hai chiếc cùng màu đỏ hoặc cả hai chiếc cùng màu xanh là $\frac{1}{2}$. Hỏi số lượng tất đỏ lớn nhất có thể có trong ngăn kéo phù hợp với dữ liệu trên là bao nhiêu?
Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!
* Gọi số tất màu đỏ và màu xanh lần lượt là $r$ và $b$ ($r, b \in \mathbb{N}^*$).
* Tổng số tất là $n = r + b$ ($n \leq 2025$).
* Xác suất để chọn ngẫu nhiên đồng thời hai chiếc tất cùng màu đỏ hoặc cùng màu xanh là:
$\frac{\mathrm{C}_r^2 + \mathrm{C}_b^2}{\mathrm{C}_n^2} = \frac{1}{2}$
$\frac{\frac{r(r-1)}{2} + \frac{b(b-1)}{2}}{\frac{n(n-1)}{2}} = \frac{1}{2}$
$\frac{r(r-1) + b(b-1)}{n(n-1)} = \frac{1}{2}$
$2[r^2 - r + b^2 - b] = n(n-1)$
$2(r^2 + b^2) - 2(r+b) = n^2 - n$
* Vì $n = r + b$, ta được:
$2(r^2 + b^2) - 2n = n^2 - n$
$2(r^2 + b^2) - n = n^2$
$2(r^2 + b^2) - (r+b) = (r+b)^2$
$2r^2 + 2b^2 - r - b = r^2 + 2rb + b^2$
$r^2 - 2rb + b^2 = r + b$
$(r-b)^2 = n$
* Để số lượng tất đỏ $r$ đạt giá trị lớn nhất thì tổng số tất $n$ và hiệu $r-b$ phải lớn nhất.
* Theo đề bài, $n \leq 2025 \Rightarrow (r-b)^2 \leq 2025$. Do $(r-b)^2$ là số chính phương nên:
$(r-b)^2 \leq 45^2 \Rightarrow r - b \leq 45$
* Giá trị lớn nhất $r - b = 45$, khi đó $n = 45^2 = 2025$. Ta được hệ phương trình:
$\left\{\begin{aligned} &r + b = 2025 \\ &r - b = 45 \end{aligned}\right.$
$\left\{\begin{aligned} &2r = 2070 \\ &r - b = 45 \end{aligned}\right.$
$\left\{\begin{aligned} &r = 1035 \\ &b = 990 \end{aligned}\right. \text{ (TMĐK)}$
Vậy số lượng tất đỏ lớn nhất có thể có trong ngăn kéo là $1035$ chiếc
$\color{#006600}{k}\color{#008800}{i}\color{#00AA00}{l}\color{#00CC00}{l}\color{#00EE00}{u}\color{#00FF00}{a}\color{#33FF33}{r}\color{#55FF55}{2}\color{#22FF22}{0}\color{#00FF00}{5}$
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?

Bảng tin