Обозначим количество голов, которые срубили Илья Муромец, Добрыня Никитич и Алёша Попович, как \(I\), \(D\) и \(A\) соответственно.
Сначала запишем общее количество срубленных голов: \[ S = I + D + A \]
Теперь рассмотрим первую ситуацию: если бы Илья срубил голов вдвое больше, чем он срубил на самом деле, то есть \(2I\), то общее количество срубленных голов стало бы: \[ 2I + D + A \] В этом случае по условию мы знаем, что общее количество голов увеличивается на 45%, то есть: \[ 2I + D + A = S + 0.45S = 1.45S \] Подставим \(S = I + D + A\): \[ 2I + D + A = 1.45(I + D + A) \] Раскрываем скобки: \[ 2I + D + A = 1.45I + 1.45D + 1.45A \] Переносим все выражения на одну сторону: \[ 2I + D + A - 1.45I - 1.45D - 1.45A = 0 \] Приведем подобные: \[ (2 - 1.45)I + (1 - 1.45)D + (1 - 1.45)A = 0 \] \[ 0.55I - 0.45D - 0.45A = 0 \] Упрощаем это уравнение: \[ 55I = 45D + 45A \]
Теперь рассмотрим вторую ситуацию: если бы Алёша срубил голов в четыре раза меньше, чем он срубил на самом деле, то есть \(\frac{A}{4}\), то общее количество срубленных голов уменьшилось бы на 15%, то есть стало бы: \[ I + D + \frac{A}{4} \] По условию это равно: \[ I + D + \frac{A}{4} = S - 0.15S = 0.85S \] Снова подставим \(S = I + D + A\): \[ I + D + \frac{A}{4} = 0.85(I + D + A) \] Раскрываем скобки: \[ I + D + \frac{A}{4} = 0.85I + 0.85D + 0.85A \] Переносим все выражения на одну сторону: \[ I + D + \frac{A}{4} - 0.85I - 0.85D - 0.85A = 0 \] Приведем подобные: \[ (1 - 0.85)I + (1 - 0.85)D + \left(\frac{A}{4} - 0.85A\right) = 0 \] \[ 0.15I + 0.15D - 0.65A = 0 \] Упрощаем это уравнение: \[ 15I + 15D = 65A \] Или: \[ 3I + 3D = 13A \]
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
- \(55I = 45D + 45A\)
- \(3I + 3D = 13A\)
Первое уравнение можно упростить, делим на 5: \[ 11I = 9D + 9A \]
Теперь выразим \(I\) в терминах \(D\) и \(A\) из второго уравнения: \[ 3I = 13A - 3D \Rightarrow I = \frac{13A - 3D}{3} \]
Подставим это выражение \(I\) в первое уравнение: \[ 11 \cdot \frac{13A - 3D}{3} = 9D + 9A \] Умножим на 3, чтобы избавиться от дроби: \[ 11(13A - 3D) = 27D + 27A \] Раскроем скобки: \[ 143A - 33D = 27D + 27A \] Соберем все члены: \[ 143A - 27A = 33D + 27D \] \[ 116A = 60D \] Перепишем это как: \[ \frac{A}{D} = \frac{60}{116} = \frac{15}{29} \]
Теперь подставим это соотношение в выражение для \(I\): \[ 11I = 9D + 9\cdot \frac{15}{29} D = 9D(1 + \frac{15}{29}) = 9D \cdot \frac{44}{29} = \frac{396}{29} D \] Следовательно: \[ I = \frac{396}{11 \cdot 29} D = \frac{36}{29} D \]
Теперь подставим \(I\) и \(A\) в общее количество: \[ S = I + D + A = \frac{36}{29}D + D + \frac{15}{29} D = \left(\frac{36}{29} + 1 + \frac{15}{29}\right)D \] Сложим: \[ S = \left(\frac{36 + 29 + 15}{29}\right)D = \frac{80}{29}D \]
Теперь мы можем найти долю каждого богатыря: \[ \frac{D}{S} = \frac{D}{\frac{80}{29}D} = \frac{29}{80} \] Следовательно, доля Добрыни Никитича в процентах будет: \[ \frac{29}{80} \cdot 100\% = 36.25\% \]
Таким образом, Добрыня Никитич срубил 36.25% от суммарного количества голов.