Za zdarzenia elementarne przyjmijmy ciągi wyników, czyli
Obliczmy teraz, ile jest zdarzeń sprzyjających.
Zauważmy najpierw, że kwadrat liczby całkowitej zawsze daje resztę 0, 1 lub 4 przy dzieleniu przez 5. Rzeczywiście, jeżeli , gdzie
, to
Podstawiając teraz za kolejno 0, 1, 2, 3, 4 otrzymujemy
Zastanówmy się teraz w jaki sposób suma kwadratów czterech liczb
może dawać liczbę podzielną przez 5 – myślimy o resztach jakie dają liczby przy dzieleniu przez 5. Zauważmy, że każdej jedynce w tym wyrażeniu musi odpowiadać czwórka i odwrotnie, każdej czwórce musi odpowiadać jedynka. Oprócz tego może być oczywiście dowolna liczba zer. W takim razie jedyne możliwe układy reszt to
Pierwszemu układowi reszt odpowiada jedno zdarzenie sprzyjające: . W drugim układzie reszt musimy wybrać miejsce dla dwóch piątek – możemy to zrobić na
sposobów. Potem na trzy sposoby wybieramy liczbę, której kwadrat da resztę 1 (może to być: 1, 4, 6), potem na dwa sposoby wybieramy liczbę, która da resztę 4 (może to być 2 lub 3) i umieszczamy te dwie wybrane liczby na sposoby na pozostałych dwóch miejscach. W sumie w tym przypadku są więc
zdarzenia sprzyjające.
W ostatnim układzie reszt musimy wybrać dwa miejsca dla reszt równych 1 – możemy to zrobić na
sposobów. Potem na tych miejscach umieszczamy na
sposobów liczby spośród: 1, 4, 6 (czyli takie, których kwadrat daje resztę 1). Na koniec na pozostałych dwóch miejscach na
sposoby umieszczamy liczby spośród 2 i 3 (czyli takie, których kwadrat daje resztę 4). W sumie w tym przypadku jest więc
zdarzeń sprzyjających. Prawdopodobieństwo jest więc równe
Odpowiedź: