Для решения данной задачи, давайте обозначим количество учащихся, выбравших разные предметы:
- ( B ) — количество учеников, выбравших биологию: ( B = 150 )
- ( M ) — количество учеников, выбравших музыку: ( M = 130 )
- ( C ) — количество учеников, выбравших шахматы: ( C = 100 )
- ( x ) — количество учеников, выбравших и музыку, и шахматы.
Кроме того, известно, что одновременно биологию и музыку выбрали 60 учеников, то есть ( |B \cap M| = 60 ). Школьники не выбирали одновременно биологию и шахматы, что удобно, так как мы можем использовать это в расчетах.
Из условия задачи видно, что общее количество учащихся составляет 250. Определим оставшееся количество учащихся, которые не выбирали ни один из предметов:
Используем принцип включения-исключения, чтобы найти общее количество учеников, участвующих в кружках:
[
|B \cup M \cup C| = |B| + |M| + |C| - |B \cap M| - |M \cap C| - |B \cap C| + |B \cap M \cap C|,
]
где ( |B \cap C| = 0 ) (школьники не выбирали одновременно биологию и шахматы), и ( |B \cap M \cap C| = 0 ) (так как у нас нет данных о том, кто выбрал биологию, музыку и шахматы одновременно).
Теперь подставим известные значения:
[
|B \cup M \cup C| = 150 + 130 + 100 - 60 - x.
]
Согласно этому, у нас:
[
250 = 320 - 60 - x,
]
или
[
x = 320 - 250 = 70.
]
Таким образом, ( x = 70 ) — это количество учеников, выбравших и музыку, и шахматы.
Теперь, чтобы найти минимальное дополнительное количество школьников, которые должны записаться на предложенные предметы, чтобы количество людей, посещающих только музыку, стало равняться количеству людей, не посещающих музыку, нам нужно выяснить:
- Сколько учеников выбрали только музыку?
Обозначим:
- ( M_{т} ) — количество учеников, выбравших только музыку.
- ( M_{и} = |M| - |B \cap M| - x = 130 - 60 - 70 = 0 ).
Значит, нет студентов, выбравших только музыку, то есть:
[
M_{т} = 0.
]
- Количество учеников, не посещающих музыку, составляет:
[
250 - |M| = 250 - 130 = 120.
]
Для того чтобы количество людей, посещающих только музыку, стало равняться числу людей, не посещающих музыку, необходимо, чтобы:
[
M_{т} + y = 120,
]
где ( y ) — количество новых учеников, присоединившихся к музыке.
Так как ( M_{т} = 0 ), у нас:
[
0 + y = 120,
]
откуда ( y = 120 ).
Таким образом, минимальное дополнительное количество школьников, которое должно записаться на музыку, составляет 120 человек.