Для решения задачи давайте обозначим количество мужчин как \(M\) и количество женщин как \(W\). Из условия мы знаем, что на балу присутствует не более 20 человек, то есть:
\[ M + W \leq 20 \]
Также дано, что танцуют \( \frac{2}{5} \) всех мужчин и \( \frac{4}{7} \) всех женщин. Это означает, что количество мужчин, танцующих, равно:
\[ \frac{2}{5}M \]
А количество женщин, танцующих, равно:
\[ \frac{4}{7}W \]
Так как пары составляют один мужчина и одну женщину, количество танцующих мужчин должно равняться количеству танцующих женщин:
\[ \frac{2}{5}M = \frac{4}{7}W \]
Для удобства мы можем выразить \(M\) через \(W\) или наоборот. Пусть выразим \(M\) через \(W\):
Умножим обе стороны уравнения на 35 (это наименьшее общее кратное 5 и 7) для избавления от дробей:
\[ 35 \cdot \frac{2}{5}M = 35 \cdot \frac{4}{7}W \]
Это даст:
\[ 14M = 20W \]
Теперь выразим \(M\):
\[ M = \frac{20}{14}W \]
Упростим дробь:
\[ M = \frac{10}{7}W \]
Так как \(M\) и \(W\) должны быть целыми числами, \(W\) должно быть кратно 7. Пусть \(W = 7k\), тогда:
\[ M = \frac{10}{7}(7k) = 10k \]
Теперь подставим эти выражения в неравенство \(M + W \leq 20\):
\[ 10k + 7k \leq 20 \] \[ 17k \leq 20 \] \[ k \leq \frac{20}{17} \]
Так как \(k\) должно быть целым числом, максимальное значение для \(k\) равно 1. Подставим \(k = 1\):
\[ W = 7 \cdot 1 = 7 \] \[ M = 10 \cdot 1 = 10 \]
Итак, общее количество людей на балу:
\[ M + W = 10 + 7 = 17 \]
Таким образом, на балу присутствует 17 человек.