Для решения задачи давайте обозначим количество детей, участвовавших в празднике, как ( n ). Пусть самый старший ребенок - это ( n )-й.
Каждый ребенок раздает 2 конфеты всем детям, младше себя, что означает, что старший ребенок раздает 2 конфеты (по 2 конфеты каждому) всем детям от 1 до ( n-1 ). Таким образом, старший ребенок раздаст ( 2 \cdot (n - 1) ) конфет.
Далее, старший ребенок берет одну конфету себе, что добавляет еще 1 к утрате конфет.
С учетом того, что старший ребенок также добавляет по одной конфете для каждого ребенка старше себя (в данном случае таковых нет), он не добавляет ничего в мешок.
Теперь для каждого следующего ребенка, начиная со второго, будет раздаваться 2 конфеты каждому младшему ребенку и также прибавляться по одной конфете каждому старшему.
Проанализируем процесс:
- Самый старший ребенок (n-й) отдает: ( 2(n-1) ) + 1 себе.
- Каждый следующий, с ( n-1 ) по 1, будет раздавать 2 конфеты оставшимся детям и добавлять по одной для старших.
Для подсчета, давайте рассчитаем всё от общего количества конфет, которое осталось.
Исходя из условия задачи, у деда Мороза изначально было 200 конфет, и к моменту ухода осталось 80, значит он раздал ( 200 - 80 = 120 ) конфет.
Посмотрим, сколько конфет было потрачено по формуле:
Каждый ребенок раздает 2 конфеты всем младшим и берет 1 себе. С учетом ( n ) детей, видно, что на каждую пару старший - младший теряется 2 конфеты.
Обозначим общее количество конфет, отданных всеми детьми, как ( K ):
[
K = 2 \cdot \text{число младших} + \text{число старших} = 2((n-1) + (n-2) + ... + 1) = 2 \cdot \frac{(n-1)n}{2} = (n-1)n.
]
Сравнивая с потерянными 120 конфетами, получаем уравнение:
[
(n-1)n = 120.
]
Решаем это уравнение:
[
n^2 - n - 120 = 0.
]
При использовании дискриминанта для решения квадратного уравнения, имеем:
[
D = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-120) = 1 + 480 = 481.
]
Теперь найдём корни:
[
n = \frac{1 \pm \sqrt{481}}{2}.
]
Корень из 481 примерно равен 21.93. Таким образом, имеем два решения:
[
n = \frac{1 + 21.93}{2} \approx 11.465 \quad \text{и} \quad n = \frac{1 - 21.93}{2} \text{(отрицательное и не подходит)}.
]
Округляя до целого, мы получаем ( n = 12 ) детей.
Таким образом, на празднике было 12 детей.