Обозначим количество мужчин на балу как \( M \) и количество женщин как \( W \). По условию задачи мы знаем:
- На балу присутствует не более 25 человек: \( M + W \leq 25 \).
- На данный момент танцуют \( \frac{2}{3} M \) мужчин и \( \frac{1}{5} W \) женщин.
Так как пары танцуют, то число танцующих мужчин должно равняться числу танцующих женщин. Таким образом, мы можем записать уравнение:
\[ \frac{2}{3} M = \frac{1}{5} W \]
Умножим обе стороны этого уравнения на 15 (наименьшее общее кратное 3 и 5):
\[ 10M = 3W \]
Отсюда выразим \( W \) через \( M \):
\[ W = \frac{10}{3} M \]
Теперь подставим \( W \) в неравенство:
\[ M + \frac{10}{3} M \leq 25 \]
Объединим выражения:
\[ \frac{3}{3} M + \frac{10}{3} M = \frac{13}{3} M \leq 25 \]
Умножим обе стороны на 3, чтобы избавиться от дроби:
\[ 13M \leq 75 \]
Теперь поделим обе стороны на 13:
\[ M \leq \frac{75}{13} \approx 5.77 \]
Поскольку \( M \) должно быть целым числом, то \( M \leq 5 \).
Теперь подставим возможные значения для \( M \) и найдем соответствующие значения для \( W \).
Если \( M = 5 \): \[ W = \frac{10}{3} \cdot 5 = \frac{50}{3} \approx 16.67 \quad \text{(не целое число)} \]
Если \( M = 4 \): \[ W = \frac{10}{3} \cdot 4 = \frac{40}{3} \approx 13.33 \quad \text{(не целое число)} \]
Если \( M = 3 \): \[ W = \frac{10}{3} \cdot 3 = 10 \quad \text{(целое число)} \] Тогда \( M + W = 3 + 10 = 13 \), что не превышает 25.
Если \( M = 2 \): \[ W = \frac{10}{3} \cdot 2 = \frac{20}{3} \approx 6.67 \quad \text{(не целое число)} \]
Если \( M = 1 \): \[ W = \frac{10}{3} \cdot 1 = \frac{10}{3} \approx 3.33 \quad \text{(не целое число)} \]
Таким образом, только при \( M = 3 \) и \( W = 10 \) у нас получается целое решение.
Итак, общее количество людей на балу:
\[ M + W = 3 + 10 = 13 \]
Ответ: на балу присутствует 13 человек.