Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Обозначим:
- Возраст старого художника как \(H\).
- Средний возраст учеников как \(X\).
- Количество учеников как \(N\).
Согласно условию, у нас есть следующие два уравнения:
- \(H = X + 50\) (возраст художника на 50 лет больше среднего возраста учеников);
- \(H = \frac{H + N \cdot X}{N + 1} + 40\) (возраст художника на 40 лет больше среднего возраста себя и учеников вместе).
Теперь давайте подставим первое уравнение во второе:
\[ X + 50 = \frac{(X + 50) + N \cdot X}{N + 1} + 40 \]
Упрощаем:
Умножим обе части на \(N + 1\): \[ (X + 50)(N + 1) = (X + 50) + N \cdot X + 40(N + 1) \]
Раскрываем скобки: \[ XN + X + 50N + 50 = X + 50 + NX + 40N + 40 \]
Теперь сократим \(X\) с обеих сторон и приведём подобные члены: \[ 50N + 50 = 40N + 90 \]
Переносим все на одну сторону: \[ 50N - 40N = 90 - 50 \] \[ 10N = 40 \]
Разделим обе стороны на 10: \[ N = 4 \]
Таким образом, у старого художника 4 ученика.
