Для решения этой задачи мы воспользуемся принципом включения-исключения и нарисуем диаграмму Венна для удобства визуализации.
Обозначим:
- ( A ) — группа людей, знающих английский язык.
- ( B ) — группа людей, знающих немецкий язык.
- ( C ) — группа людей, знающих французский язык.
Из условия задачи имеем следующие данные:
- ( |A| = 10 ) (человек, знающих английский)
- ( |B| = 7 ) (человек, знающих немецкий)
- ( |C| = 6 ) (человек, знающих французский)
- ( |A \cap B| = 5 ) (человек, знающих английский и немецкий)
- ( |A \cap C| = 4 ) (человек, знающих английский и французский)
- ( |B \cap C| = 3 ) (человек, знающих немецкий и французский)
Теперь обозначим количество людей, знающих все три языка, как ( x ).
Сначала мы можем записать количество людей, знающих хотя бы один язык:
[
|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:
[
13 = 10 + 7 + 6 - 5 - 4 - 3 + x
]
[
13 = 23 - 12 + x
]
[
13 = 11 + x
]
[
x = 2
]
Теперь у нас есть значение ( x = 2 ), что означает, что 2 человека знают все три языка.
Теперь мы можем определить количество людей, знающих только каждый отдельный язык. Для этого используем следующие обозначения:
- ( a ) — количество людей, знающих только английский язык
- ( b ) — количество людей, знающих только немецкий язык
- ( c ) — количество людей, знающих только французский язык
Мы можем составить систему уравнений, основываясь на том, сколько людей знают тот или иной язык:
Для английского:
[
a + (5 - 2) + (4 - 2) + 2 = 10 \quad \text{(первое уравнение)}
]
Это уравнение упрощается до:
[
a + 3 + 2 = 10 \Rightarrow a + 5 = 10 \Rightarrow a = 5
]
Для немецкого:
[
b + (5 - 2) + (3 - 2) + 2 = 7 \quad \text{(второе уравнение)}
]
Упрощаем:
[
b + 3 + 1 + 2 = 7 \Rightarrow b + 6 = 7 \Rightarrow b = 1
]
Для французского:
[
c + (4 - 2) + (3 - 2) + 2 = 6 \quad \text{(третье уравнение)}
]
Упрощаем:
[
c + 2 + 1 + 2 = 6 \Rightarrow c + 5 = 6 \Rightarrow c = 1
]
Теперь у нас есть значения:
- ( a = 5 ) (человек, знающих только английский)
- ( b = 1 ) (человек, знающих только немецкий)
- ( c = 1 ) (человек, знающих только французский)
Итак, количество человек, знающих только английский язык, равно 5.