Чтобы решить эту задачу, начнем с определения, сколько участниц может быть ниже 160 см в театральном кружке, при условии, что средний рост девочек составляет 164 см, и всего в кружке 5 участниц.
Средний рост (164 см) рассчитывается по формуле:
\[ Средний\ рост = \frac{Сумма\ ростов}{Количество\ участниц} \]
Обозначим рост участниц как \( x_1, x_2, x_3, x_4, x_5 \). Тогда:
\[ \frac{x_1 + x_2 + x_3 + x_4 + x_5}{5} = 164 \]
Отсюда следует, что сумма ростов участниц равна:
\[ x_1 + x_2 + x_3 + x_4 + x_5 = 5 \times 164 = 820\ см \]
Теперь, чтобы выяснить, какое наибольшее количество участниц может иметь рост ниже 160 см, предположим, что \( k \) участниц имеют рост ниже 160 см, и пусть их рост будет равен 159 см (наибольше возможное значение, позволяющее быть ниже 160 см). Остальные участницы (5 - k) будут иметь рост таким образом, чтобы в итоге средний рост оставался равным 164 см.
Пусть рост оставшихся участниц равен \( y \). Тогда сумма их ростов будет:
\[ k \cdot 159 + (5 - k) \cdot y = 820 \]
Перепишем уравнение:
\[ 159k + (5 - k)y = 820 \]
Теперь выразим \( y \):
\[ (5 - k)y = 820 - 159k \] \[ y = \frac{820 - 159k}{5 - k} \]
Для того чтобы все значения роста оставались положительными и оставаясь в пределах округления до целого числа сантиметров, мы должны учитывать, что \( y \) должно быть не ниже 160 см.
Рассмотрим разные значения \( k \):
\( k = 5 \):
- Тогда \( y = \frac{820 - 795}{0} \), что невозможно.
\( k = 4 \):
- Тогда \( y = \frac{820 - 636}{1} = 184\ см\). Это значение допустимо.
\( k = 3 \):
- Тогда \( y = \frac{820 - 477}{2} = 171.5\ см \), что округляется до 172 см и допустимо.
\( k = 2 \):
- Тогда \( y = \frac{820 - 318}{3} = 167.33\ см \), что округляется до 167 см и допустимо.
\( k = 1 \):
- Тогда \( y = \frac{820 - 159}{4} = 165.25\ см \), что округляется до 165 см и допустимо.
\( k = 0 \):
- Тогда все 5 участниц должны быть по 164 см, что тоже допустимо.
Наибольшее количество участниц, которое может быть ниже 160 см, составляет 4 участницы. Таким образом, только одна остаётся выше 160 см (184 см).