每日一题[3356]映射与计数

已知圆周上有 $10$ 个不同的点 $A_1,A_2,\cdots,A_{10}$,将这 $10$ 个点两两相连得到由线段组成的集合\[M=\left\{A_i A_j\mid i,j=1,2,\cdots,10,i\neq j\right\}.\]若从 $M$ 中任取两条不同的线段,则这两条线段没有公共点的概率是(       )

A.$\dfrac{14}{33}$

B.$\dfrac{14}{45}$

C.$\dfrac 7{33}$

D.$\dfrac 7{45}$

答案    A.

解析    线段总数为 $\dbinom{10}2=45$,考虑有公共点的情形,分为两类:

第一类,公共点位于圆的内部,每个交点与 $4$ 个圆周上的点一一对应,有 $\dbinom{10}4$ 对;

第二类,公共点位于圆周,考虑圆的内接三角形(共有 $\dbinom{10}3$ 个),每个三角形与 $3$ 对线段对应;

综上所述,所求概率为\[1-\dfrac{\dbinom{10}{4}+3\dbinom{10}3}{\dbinom{45}2}=\dfrac{14}{33}.\]

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