Для того чтобы решить эту задачу, давайте разберёмся с тем, как кнопки нажимались.
Обозначим количество кнопок, на которые нажали все три девочки, как \( x \). Это означает, что у нас есть \( x \) кнопок, на которые нажали трижды, что приводит к тому, что они должны были остаться включёнными.
Теперь проанализируем нажатия каждой из девочек:
- Маша нажала на 17 различных кнопок.
- Полина нажала на 18 различных кнопок.
- Эрика нажала на 20 различных кнопок.
Общее количество нажатий можно представить как сумму уникальных нажатий каждой девочки, но с учётом пересечений, так как некоторые кнопки были нажаты более одного раза.
Мы знаем, что в конце все 25 кнопок загорелись. Все кнопки остаются включёнными, если нажатия на них происходят четное количество раз (0, 2, 4 и т. д.), либо если на них нажимали трижды (так как одно нажатие включает, а второе выключает, и третье снова включает).
Таким образом, если обозначить количество кнопок, на которые нажали только одну девочку, как \( a \), на которые нажали две девочки, как \( b \), и уже обсуждаемое количество кнопок, на которые нажали все три, как \( x \), то можно записать уравнение для общего числа кнопок:
\[ a + b + x = 25 \]
Перепишем общее количество нажатий:
\[ 17 + 18 + 20 = 55 \]
Если кнопка нажата трижды, то внесет 3 нажатия в общее количество. Если она нажата дважды, то внесет 2 нажатия, а если один раз, то 1.
Из вышеуказанных нажатий, давайте учтем, что кнопки, нажимаемые по одному разу и двумя девочками, приводят к нечетным количествам нажатий и не будут включены, если на них не нажимали трижды.
Подсчитаем общее количество нажатий с учетом \( x \):
\[ a + 2b + 3x = 55 \]
Теперь получаем систему уравнений:
- \( a + b + x = 25 \)
- \( a + 2b + 3x = 55 \)
Второе уравнение можно преобразовать:
Из первого уравнения имеем \( a = 25 - b - x \). Подставим это значение в второе уравнение:
\[ (25 - b - x) + 2b + 3x = 55 \]
Упростим уравнение:
\[ 25 + b + 2x = 55 \]
Теперь вычтем 25 из обеих сторон:
\[ b + 2x = 30 \]
Теперь у нас есть система:
- \( a + b + x = 25 \)
- \( b + 2x = 30 \)
Мы можем выразить \( b \) из второго уравнения:
\[ b = 30 - 2x \]
Теперь подставим это значение \( b \) в первое уравнение:
\[ a + (30 - 2x) + x = 25 \]
Упростим:
\[ a + 30 - x = 25 \]
Теперь выражаем \( a \):
\[ a = 25 - 30 + x = x - 5 \]
Теперь подставим \( a = x - 5 \) и \( b = 30 - 2x \) в уравнение \( a + b + x = 25 \):
\[ (x - 5) + (30 - 2x) + x = 25 \]
Сложим уравнение:
\[ x - 5 + 30 - 2x + x = 25 \]
Таким образом, мы получим:
\[ 25 = 25 \]
Это уравнение верно для любого значения x. Теперь найдем значения x: для всех кнопок, которые были нажатые трижды, мы можем использовать первое уравнение.
При подстановке \( b = 30 - 2x \) в \( a + b + x = 25 \):
Соберем все по системе:
Таким образом, мы логически обосновали, что у нас 5 кнопок, которые были нажаты трижды:
\[ x = 5 \]
Итак, ответ: кнопок, на которые нажали трижды, 5.