Hola
En primer lugar, trabajemos con cajas en lugar de con pelotas (sin que esto sume ni reste ímpetu a la resolución del problema).
Tenemos:
\( \dfrac{24000}{50}=480 \) cajas
Como los mínimos son \( 100,100 \) y \( 150 \) respectivamente para Madrid, Sevilla y Valencia, nos quedan:
\( 480-100-100-150=130 \)
cajas para distribuir. Los máximos son ahora \( 200-100=100,200-100=100 \) y \( 300-150=150 \) para Madrid, Sevilla y Valencia respectivamente.
El de Valencia es intrascendent, porque sólo quedan \( 130 \) cajas por colocar; además observamos que no nos podemos pasar simultáneamente los límites de Madrid y Sevilla.
Teniendo en cuenta todo esto contaremos:
1) Formas de distribuir \( 130 \) objetos en tres grupos.
2) Formas de distribuir \( 130-101=29 \) objetos en tres grupos.
El número de distribuciones posibles se obtiene restando (1) (distribuciones sin restricciones) de dos veces por (2) (distribuciones en las que hemos pasado bien el límite de Madrid o el de Sevilla).
Finalmente ten en cuenta que las formas de distribuir \( p \) elementos en \( n \) grupos son (combinaciones con repetición):
\( CR_{n,p}=\displaystyle\binom{p+n-1}{p} \)
Saludos.