Для решения задачи воспользуемся принципом включения-исключения.
Обозначим:
- \(A\) — количество учеников, изучающих английский язык (15 учеников),
- \(B\) — количество учеников, изучающих немецкий язык (10 учеников),
- \(C\) — количество учеников, изучающих французский язык (5 учеников).
Далее, введем обозначения для учеников, изучающих языки одновременно:
- \(A \cap B\) — количество учеников, изучающих английский и немецкий языки (3 ученика),
- \(A \cap C\) — количество учеников, изучающих английский и французский языки (2 ученика),
- \(B \cap C\) — количество учеников, изучающих немецкий и французский языки (1 ученик).
Также обозначим \(A \cap B \cap C\) — количество учеников, изучающих все три языка. Так как у нас нет информации о тех, кто изучает все три языка, примем, что это 0.
Теперь мы можем найти общее количество учеников, изучающих языки:
\[ |A \cup B \cup C| = |A| + |B| + |C| - |A \cap B| - |A \cap C| - |B \cap C| + |A \cap B \cap C| \]
Подставим известные значения:
\[ |A \cup B \cup C| = 15 + 10 + 5 - 3 - 2 - 1 + 0 \] \[ |A \cup B \cup C| = 30 - 6 = 24 \]
Итак, всего в классе 24 ученика изучают иностранные языки.
Теперь найдем, сколько учеников изучают только один язык. Для этого воспользуемся следующими формулами:
Только английский: \[ |A_{\text{только}}| = |A| - (|A \cap B| + |A \cap C|) = 15 - (3 + 2) = 10 \]
Только немецкий: \[ |B_{\text{только}}| = |B| - (|A \cap B| + |B \cap C|) = 10 - (3 + 1) = 6 \]
Только французский: \[ |C_{\text{только}}| = |C| - (|A \cap C| + |B \cap C|) = 5 - (2 + 1) = 2 \]
Таким образом, резюмируем:
- Всего учеников, изучающих иностранные языки: 24
- Учеников, изучающих только английский язык: 10
- Учеников, изучающих только немецкий язык: 6
- Учеников, изучающих только французский язык: 2