Для решения данной задачи давайте внимательно рассмотрим условия.
- У нас есть 13 коробок.
- В каждой коробке как минимум один синий, так и один красный шарик.
- Коля нашёл разницу между количеством синих и красных шариков в каждой коробке и записал на коробках 13 различных чисел.
Пусть в i-й коробке будет \( b_i \) синих шариков и \( r_i \) красных шариков. Тогда разница между количеством шариков в каждой коробке будет равна \( |b_i - r_i| \). Чтобы получить 13 различных значений разницы, необходимо, чтобы разницы были от 1 до 13, поскольку наименьшая разница возможна равна 1 (т.е. в одной из коробок может быть на один шарик больше одного цвета).
Теперь давайте обозначим разницу как \( d_i = |b_i - r_i| \). Мы можем взять разницы от 1 до 13, и это будет означать, что:
- Если \( d_1 = 1 \), то один цвет будет чуть больше другого.
- Если \( d_2 = 2 \), то разница больше, и так далее до 13.
Так как общее количество красных равно общему количеству синих, давайте рассмотрим, как минимизировать общее количество шариков.
Для каждой коробки можем задать одно из следующих случав:
- Коробка со синими шариками на 1 больше, чем красные.
- Коробка со синими шариками на 2 больше, чем красные.
- И так далее до 13.
Таким образом, у нас будет 13 коробок, где разницы равны от 1 до 13:
- Для 1 шарика: 1 синий, 1 красный → 2 (разница 1)
- Для 2 шариков: 2 синих, 1 красный → 3 (разница 1)
- Для 3 шариков: 3 синих, 1 красный → 4 (разница 2)
- ...
- Для 13 шариков: 13 синих, 1 красный → 14 (разница 12)
Подсчитал, что минимальная сумма будет, если оставим 1 красный шарик:
\[ S = 2 + 3 + 4 + 5 + ... + 14 = \frac{(13)(13 + 1)}{2} = 91 \]
Таким образом, минимальное количество шариков во всех коробках составляет 91 шарик.
Ответ: минимальное количество шариков во всех коробках — 91.
