Для решения этой задачи давайте обозначим количество кувшинок, над которыми взмахнули каждой из волшебниц:
- Первая волшебница закрыла 117 кувшинок.
- Вторая волшебница закрыла 119 кувшинок.
- Третья волшебница закрыла 113 кувшинок.
Пусть \(A\) — это количество кувшинок, над которыми взмахнули все три волшебницы, \(B\) — количество кувшинок, над которыми взмахнули две волшебницы, и \(C\) — количество кувшинок, над которыми взмахнула только одна волшебница.
Сначала мы можем использовать принцип включения-исключения:
- Общее количество кувшинок равно 125.
- Обозначим:
- \(x\) — количество кувшинок, над которыми взмахнули все три волшебницы.
- \(y_1\) — кувшинки, над которыми взмахнули только первая и вторая волшебницы.
- \(y_2\) — кувшинки, над которыми взмахнули только первая и третья волшебницы.
- \(y_3\) — кувшинки, над которыми взмахнули только вторая и третья волшебницы.
- \(z_1\) — кувшинки, над которыми взмахнула только первая волшебница.
- \(z_2\) — кувшинки, над которыми взмахнула только вторая волшебница.
- \(z_3\) — кувшинки, над которыми взмахнула только третья волшебница.
Тогда можно составить такое уравнение:
\[ x + y_1 + y_2 + y_3 + z_1 + z_2 + z_3 = 125 \]
Также у нас есть данные по каждой волшебнице:
- Первая волшебница: \(x + y_1 + y_2 + z_1 = 117\)
- Вторая волшебница: \(x + y_1 + y_3 + z_2 = 119\)
- Третья волшебница: \(x + y_2 + y_3 + z_3 = 113\)
Теперь добавим все три уравнения:
\[ (x + y_1 + y_2 + z_1) + (x + y_1 + y_3 + z_2) + (x + y_2 + y_3 + z_3) = 117 + 119 + 113 \] \[ 3x + 2y_1 + 2y_2 + 2y_3 + z_1 + z_2 + z_3 = 349 \]
Теперь добавим к этому уравнению количество кувшинок:
(1) \[ x + y_1 + y_2 + y_3 + z_1 + z_2 + z_3 = 125 \]
Умножим (1) на 2:
\[ 2x + 2y_1 + 2y_2 + 2y_3 + 2z_1 + 2z_2 + 2z_3 = 250 \]
Теперь вычтем это уравнение из 349:
\[ (3x + 2y_1 + 2y_2 + 2y_3 + z_1 + z_2 + z_3) - (2x + 2y_1 + 2y_2 + 2y_3 + 2z_1 + 2z_2 + 2z_3) = 349 - 250 \]
Упрощая, получаем:
\[ x - z_1 - z_2 - z_3 = 99 \]
Отсюда, поскольку \(z_1 + z_2 + z_3\) — это кувшинки, над которыми взмахнула только одна волшебница, а их не может быть больше, чем 125, мы также знаем, что \(x\) должно быть равно 4.
Таким образом, количество кувшинок, над которыми взмахнули все три волшебницы, составляет 4.