Давайте решим эту задачу шаг за шагом.
Пусть ( A ) — это количество баллов, которое набрала Аделина, ( E ) — баллы Эвелина, и ( P ) — баллы Паулина.
Из условий задачи мы имеем следующие уравнения:
- ( A = E ) (Аделина и Эвелина набрали одинаковое количество баллов).
- ( A + E > 31 ).
- ( A + E + P < 70 ).
- ( A + E + P = \frac{7}{2} P ) (сумма баллов всех троих девочек в три целых одна вторая раза больше, чем набрала Паулина).
Теперь подставим ( E ) в уравнения, где это возможно. Так как ( A = E ), можем переписать некоторые уравнения:
- ( 2A > 31 ) → ( A > 15.5 ) → ( A \geq 16 ) (так как баллы целые).
- ( 2A + P < 70 ).
- ( 2A + P = \frac{7}{2} P ).
Решим уравнение 3. Умножим на 2, чтобы избавиться от дроби:
[ 4A + 2P = 7P ].
Переносим ( 2P ) на другую сторону:
[ 4A = 5P ].
Получаем, что:
[ P = \frac{4}{5} A ].
Теперь подставим это значение в уравнение 2:
[ 2A + \frac{4}{5} A < 70 ].
Приведем к общему знаменателю:
[ \frac{10}{5} A + \frac{4}{5} A < 70 ]
[ \frac{14}{5} A < 70 ].
Умножим обе стороны на 5:
[ 14A < 350 ].
[ A < 25 ].
Теперь у нас есть система неравенств:
- ( A \geq 16 ).
- ( A < 25 ).
Таким образом, ( A ) может принимать значения от 16 до 24 включительно.
Однако, вернемся к неравенству ( 2A > 31 ):
При ( A = 16 ): ( 2 \cdot 16 = 32 > 31), выполняется.
При ( A = 24 ): ( 2 \cdot 24 = 48 > 31), также выполняется.
Таким образом, возможные целые значения для ( A ) — это 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, и 24.
Теперь подставим найденные значения в условие с ( P ) и посмотрим, какое максимальное значение возможно, при условии, что сумма меньше 70.
Для ( A = 24 ):
[ P = \frac{4}{5} \times 24 = 19.2 ] — не подходит.
Для ( A = 23 ):
[ P = \frac{4}{5} \times 23 = 18.4 ] — не подходит.
Для ( A = 22 ):
[ P = \frac{4}{5} \times 22 = 17.6 ] — не подходит.
Для ( A = 21 ):
[ P = \frac{4}{5} \times 21 = 16.8 ] — не подходит.
Для ( A = 20 ):
[ P = \frac{4}{5} \times 20 = 16 ] — подходит, если сумма баллов ( 40 + 16 < 70 ).
Для ( A = 19 ):
[ P = \frac{4}{5} \times 19 = 15.2 ] — не подходит.
Для ( A = 18 ):
[ P = \frac{4}{5} \times 18 = 14.4 ] — не подходит.
Для ( A = 17 ):
[ P = \frac{4}{5} \times 17 = 13.6 ] — не подходит.
Для ( A = 16 ):
[ P = \frac{4}{5} \times 16 = 12.8 ] — не подходит.
Таким образом, распределение и пределы приводят к тому, что Аделина набрала 20 баллов на олимпиаде.