Hola
Esta claro que para sacar exactamente \( r \) bolas negras al menos hemos de sacar \( r \) bolas y como máximo \( a+r \) bolas.
Ahora fijado \( n \) con \( r\leq n\leq a+r \) se trata de calcular \( P(X=n) \), es decir, la probabilida de sacar la \( r \)-ésima bola negra exactamente en la \( n \)-ésima extracción.
Ahora los casos totales son las formas de ordenar \( r \) bolas negras y \( n-r \) bolas blancas, es decir:
\( PR(n;r,n-r)=\dfrac{n!}{r!(n-r)!} \)
Los favorables aquellas ordenaciones en las que hay una bola negra al final; equivalentemente las formas de ordenar \( r-1 \) bolas negras y \( n-r \) bolas blancas, es decir:
\( PR(n-1; r-1,n-r)=\dfrac{(n-1)!}{(r-1)!(n-r)!} \)
Termina...
Saludos.