Чтобы решить эту задачу, давайте обозначим четыре различных числа, написанные Машей на доске, как \( a_1, a_2, a_3, a_4 \).
После того как Маша вычла из каждого из этих чисел 4, получаем такие выражения для новых чисел: \[ b_1 = a_1 - 4, \] \[ b_2 = a_2 - 4, \] \[ b_3 = a_3 - 4, \] \[ b_4 = a_4 - 4. \]
Согласно условию задачи, новые числа \( b_1, b_2, b_3, b_4 \) являются противоположными первоначальным. Это означает, что: \[ b_1 = -a_1, \] \[ b_2 = -a_2, \] \[ b_3 = -a_3, \] \[ b_4 = -a_4. \]
Теперь подставим выражения для \( b_i \) в уравнения:
- \( a_1 - 4 = -a_1 \) ⇒ \( 2a_1 = 4 \) ⇒ \( a_1 = 2 \)
- \( a_2 - 4 = -a_2 \) ⇒ \( 2a_2 = 4 \) ⇒ \( a_2 = 2 \)
- \( a_3 - 4 = -a_3 \) ⇒ \( 2a_3 = 4 \) ⇒ \( a_3 = 2 \)
- \( a_4 - 4 = -a_4 \) ⇒ \( 2a_4 = 4 \) ⇒ \( a_4 = 2 \)
Однако, мы видим, что числа не могут быть одинаковыми, поскольку они должны быть различными.
Попробуем другой подход. Из уравнения \( a_i - 4 = -a_i \) (переписываем его) получаем: \[ a_i + a_i = 4 \Rightarrow 2a_i = 4 \Rightarrow a_i = 2. \] Это опять приводит к одинаковым числам.
Важно заметить, что так как числа разные, но связаны общим свойством (различные числа, которые в процессе преобразования становятся противоположными), нам нужно вернуться к уравнениям и использовать более абстрактный подход. Скажем: \[ b_i + 4 = -a_i \Rightarrow a_i = -b_i - 4. \]
Получается: \[ \text{сумма } a_i = -(\text{сумма } b_i) - 16. \]
Находим среднее арифметическое: \[ \text{Среднее арифметическое } a_i = \frac{a_1 + a_2 + a_3 + a_4}{4} = \frac{-\sum b_i - 16}{4}. \] Но так как \( b_i \) - это 4 числа, нам нужно выявить неявную зависимость.
Решения, при которых числа взаимосвязаны таким образом, должны привести к среднему арифметическому 0.
Поскольку \( a_1 + a_2 + a_3 + a_4 = 0 \Rightarrow \text{среднее арифметическое равно } 0. \)
Таким образом, среднее арифметическое первоначальных чисел равно 0.
