Давайте решим эту задачу шаг за шагом.
Обозначим:
- баллы Аделины как \( x \),
- баллы Эвелины как \( x \) (так как они равны),
- баллы Паулины как \( y \).
Согласно условию задачи, у нас есть следующие уравнения:
- \( 2x > 21 \) (сумма баллов Аделины и Эвелины больше 21),
- \( 2x + y < 72 \) (сумма баллов всех трех девочек меньше 72),
- \( 2x = \frac{9}{4}y \) (сумма баллов Аделины и Эвелины в 2¼ раза больше баллов Паулины).
Теперь упростим и выразим \( y \) через \( x \) из третьего уравнения:
\[ y = \frac{8}{9} \cdot 2x = \frac{16}{9}x \]
Теперь подставим \( y \) во второе уравнение:
\[ 2x + \frac{16}{9}x < 72 \]
Объединим дроби:
\[ \frac{18}{9}x + \frac{16}{9}x < 72 \]
\[ \frac{34}{9}x < 72 \]
Умножим обе части на 9:
\[ 34x < 648 \]
Теперь разделим обе части на 34:
\[ x < \frac{648}{34} \approx 19.06 \]
Так как \( x \) должно быть целым числом, то \( x \leq 19 \).
Возвращаемся к первому неравенству \( 2x > 21 \):
\[ x > 10.5 \]
Так как \( x \) также должно быть целым числом, то \( x \geq 11 \).
Таким образом, \( x \) может принимать значения от 11 до 19. Теперь проверим каждое из возможных значений:
Если \( x = 11 \): \[ y = \frac{16}{9} \cdot 11 \approx 19.44 \quad (\text{нецелое, не подходит}) \]
Если \( x = 12 \): \[ y = \frac{16}{9} \cdot 12 = \frac{192}{9} \approx 21.33 \quad (\text{нецелое, не подходит}) \]
Если \( x = 13 \): \[ y = \frac{16}{9} \cdot 13 \approx 23.11 \quad (\text{нецелое, не подходит}) \]
Если \( x = 14 \): \[ y = \frac{16}{9} \cdot 14 \approx 24.89 \quad (\text{нецелое, не подходит}) \]
Если \( x = 15 \): \[ y = \frac{16}{9} \cdot 15 \approx 26.67 \quad (\text{нецелое, не подходит}) \]
Если \( x = 16 \): \[ y = \frac{16}{9} \cdot 16 \approx 28.44 \quad (\text{нецелое, не подходит}) \]
Если \( x = 17 \): \[ y = \frac{16}{9} \cdot 17 = \frac{272}{9} \approx 30.22 \quad (\text{нецелое, не подходит}) \]
Если \( x = 18 \): \[ y = \frac{16}{9} \cdot 18 \approx 32 \quad (\text{целое, подходит, и проверим условия}): \]
- \( 2x = 36 > 21 \) (выполнено),
- \( 2x + y = 36 + 32 = 68 < 72 \) (выполнено).
Если \( x = 19 \): \[ y = \frac{16}{9} \cdot 19 \approx 33.78 \quad (\text{нецелое, не подходит}) \]
Теперь мы видим, что единственное подходящее целое значение для Аделины (и Эвелины) - 18 баллов.
Таким образом, Аделина набрала 18 баллов на олимпиаде.
