Чтобы распределить 12 экзаменационных вопросов между 6 студентами поровну, каждому студенту должно достаться по 2 вопроса. Задача сводится к нахождению количества способов, которыми можно разбить набор из 12 вопросов на 6 непересекающихся подмножеств по 2 элемента в каждом.
Для решения этой задачи можно воспользоваться комбинаторикой, а именно, формулой для подсчета количества разбиений множества на подмножества фиксированного размера, также известной как задача о разбиении на пары.
Выбор первой пары вопросов:
Из 12 вопросов выбираем 2, что можно сделать (\binom{12}{2}) способами.
Выбор второй пары вопросов:
После выбора первой пары остаётся 10 вопросов. Из них выбираем 2, что можно сделать (\binom{10}{2}) способами.
Выбор третьей пары вопросов:
После выбора второй пары остаётся 8 вопросов. Из них выбираем 2, что можно сделать (\binom{8}{2}) способами.
Выбор четвёртой пары вопросов:
После выбора третьей пары остаётся 6 вопросов. Из них выбираем 2, что можно сделать (\binom{6}{2}) способами.
Выбор пятой пары вопросов:
После выбора четвёртой пары остаётся 4 вопроса. Из них выбираем 2, что можно сделать (\binom{4}{2}) способами.
Выбор шестой пары вопросов:
Оставшиеся 2 вопроса автоматически образуют последнюю пару.
Теперь вычислим количество способов для каждой пары:
- (\binom{12}{2} = \frac{12 \times 11}{2} = 66)
- (\binom{10}{2} = \frac{10 \times 9}{2} = 45)
- (\binom{8}{2} = \frac{8 \times 7}{2} = 28)
- (\binom{6}{2} = \frac{6 \times 5}{2} = 15)
- (\binom{4}{2} = \frac{4 \times 3}{2} = 6)
- (\binom{2}{2} = 1)
Перемножим все результаты, чтобы найти общее количество способов разбиения на пары:
[ 66 \times 45 \times 28 \times 15 \times 6 \times 1 = 7484400 ]
Однако при этом каждый набор из 6 пар был подсчитан 6! раз, так как порядок следования пар не имеет значения. Поэтому нужно разделить полученный результат на (6!):
[ 6! = 720 ]
Итак, окончательное количество способов распределения вопросов равно:
[ \frac{7484400}{720} = 10395 ]
Таким образом, 12 экзаменационных вопросов можно распределить между 6 студентами поровну 10395 способами.