Для того чтобы определить, сколько учениц может быть ниже 165 см при условии, что средний рост всех участниц равен 167 см, мы можем использовать следующее рассуждение.
Пусть \( n \) — общее количество учениц, которое равно 5. Обозначим количество учениц, чей рост ниже 165 см, как \( k \). Тогда:
- Рост учениц, чей рост ниже 165 см, обозначим как \( h_1, h_2, \ldots, h_k \), где \( h_i < 165 \) для всех \( i \).
- Рост остальных учениц (то есть тех, чей рост 165 см и выше) обозначим как \( h_{k+1}, h_{k+2}, h_{k+3}, h_{k+4} \), где \( h_{k+i} \geq 165 \) для \( i = 1, 2, 3, 4 \).
Так как средний рост равен 167 см, можем записать уравнение для среднего роста:
\[ \frac{h_1 + h_2 + \ldots + h_k + h_{k+1} + h_{k+2} + h_{k+3} + h_{k+4}}{5} = 167 \]
Это эквивалентно:
\[ h_1 + h_2 + \ldots + h_k + h_{k+1} + h_{k+2} + h_{k+3} + h_{k+4} = 5 \times 167 = 835 \]
Теперь, если \( h_i < 165 \), то пусть для простоты (для максимального числа учеников ниже 165) примем, что \( h_i = 164 \). Тогда общая сумма ростов \( k \) учениц ниже 165 см будет:
\[ h_1 + h_2 + \ldots + h_k = 164k \]
Следовательно, рост оставшихся учениц будет:
\[ h_{k+1} + h_{k+2} + h_{k+3} + h_{k+4} = 835 - 164k \]
Так как рост оставшихся учениц должен быть не меньше 165 см и их 4, это можно записать так:
\[ h_{k+1} + h_{k+2} + h_{k+3} + h_{k+4} \geq 4 \times 165 = 660. \]
Таким образом мы получаем неравенство:
\[ 835 - 164k \geq 660. \]
Переносим 660 на другую сторону:
\[ 175 \geq 164k, \]
или
\[ k \leq \frac{175}{164} \approx 1.068. \]
Так как \( k \) должно быть целым числом, следовательно, \( k \) может принимать значение 1 или 0 (но не может быть равно 2, так как это выходит за пределы неравенства).
Таким образом, наибольшее количество учениц, которое может быть ниже 165 см, составляет \( \boxed{1} \).