Давайте обозначим количество мужчин как \( m \) и количество женщин как \( w \). Из условия задачи у нас есть несколько уравнений.
Общее количество людей: \[ m + w \leq 20 \]
Число танцующих мужчин: \[ \frac{2}{5}m \]
Число танцующих женщин: \[ \frac{4}{7}w \]
Так как на балу пары танцуют по одной женщине и одному мужчине, количество танцующих мужчин должно быть равно количеству танцующих женщин: \[ \frac{2}{5}m = \frac{4}{7}w \]
Теперь давайте упростим это уравнение. Умножим обе стороны на 35 (наименьшее общее кратное 5 и 7), чтобы избавиться от дробей: \[ 35 \cdot \frac{2}{5}m = 35 \cdot \frac{4}{7}w \] \[ 14m = 20w \]
Теперь мы можем выразить \( m \) через \( w \): \[ m = \frac{20}{14}w = \frac{10}{7}w \]
Теперь подставим это значение в неравенство \( m + w \leq 20 \): \[ \frac{10}{7}w + w \leq 20 \] \[ \frac{10w + 7w}{7} \leq 20 \] \[ \frac{17w}{7} \leq 20 \] Умножаем обе стороны на 7: \[ 17w \leq 140 \] Делим на 17: \[ w \leq \frac{140}{17} \approx 8.24 \]
Так как количество женщин — целое число, максимальное возможное значение \( w = 8 \).
Теперь подставим \( w = 8 \) обратно, чтобы найти \( m \): \[ m = \frac{10}{7} \cdot 8 = \frac{80}{7} \approx 11.43 \]
Так как количество мужчин — тоже должно быть целым числом, необходимо проверить целые значения близкие к 11. Наилучшим целым значением будет \( m = 11 \).
Теперь, проверим условие: \[ m + w = 11 + 8 = 19 \quad (\text{≤ 20}) \]
Проверим количество танцующих:
- Танцующие мужчины: \[ \frac{2}{5} \cdot 11 = \frac{22}{5} = 4.4 \quad (\text{нецелое число}) \]
Такое значение не подходит. Попробуем \( w = 7 \): \[ m = \frac{10}{7} \cdot 7 = 10 \] Теперь: \[ m + w = 10 + 7 = 17 \quad (\text{≤ 20}) \]
Проверяем число танцующих:
- Танцующие мужчины: \[ \frac{2}{5} \cdot 10 = 4 \]
- Танцующие женщины: \[ \frac{4}{7} \cdot 7 = 4 \]
Таким образом, все условия выполнены. На балу присутствует: \[ 10 + 7 = 17 \quad \text{человек.} \]
Ответ: На балу присутствует 17 человек.
