Давайте подробно разберём задачу и найдём решение шаг за шагом.
Дано:
Количество учащихся, писавших тест initially, — \( n \geq 2 \).
Каждый набрал натуральное число баллов.
Средний балл при этом был равен 14, то есть сумма баллов у всех учащихся:
\[ S = n \times 14 \]Один из учащихся, писавших тест, перешёл в другую школу и его баллы были исключены из подсчёта.
После этого пересчитали средний балл, и он вырос на 5%.
Наша задача: определить, какое было возможное количество учащихся \( n \).
Шаг 1: Обозначения
Обозначим:
- исходная сумма баллов: \[ S = 14n \]
- баллы удалённого ученика: \( x \) (натуральное число, так как баллы натуральные)
После удаления одного ученика:
- осталось \( n - 1 \) учащихся.
- сумма баллов стала \( S - x = 14n - x \).
Общий средний балл после удаления ученика:
\[ \bar{A} = \frac{14n - x}{n - 1} \]
Шаг 2: Новое среднее после удаления
Из условия, что средний балл вырос на 5%, и изначальный был 14:
\[ \text{новый средний} = 14 \times (1 + 0.05) = 14 \times 1.05 = 14.7 \]
Следовательно:
\[ \frac{14n - x}{n - 1} = 14.7 \]
Шаг 3: Решение уравнения
Запишем уравнение:
\[ 14n - x = 14.7(n - 1) \]
Раскроем скобки:
\[ 14n - x = 14.7n - 14.7 \]
Перенесем все члены, связанные с \( n \), в левую часть:
\[ 14n - 14.7n = -14.7 + x \]
Сгруппируем:
\[ -0.7n = -14.7 + x \]
Или:
\[ 0.7n = 14.7 - x \]
Обратите внимание, что \( x \) — натуральное число, и \( n \geq 2 \).
Шаг 4: Выражение для \( n \)
Перепишем:
\[ n = \frac{14.7 - x}{0.7} \]
Преобразуем дробь:
\[ n = \frac{147/10 - x}{7/10} = \frac{(147 - 10x)/10}{7/10} = \frac{147 - 10x}{10} \times \frac{10}{7} = \frac{147 - 10x}{7} \]
Итак, итоговое выражение:
\[ n = \frac{147 - 10x}{7} \]
Шаг 5: Ограничения на \( x \)
- \( x \) — натуральное число (минимум 1).
- \( n \geq 2 \).
Поскольку \( n \) — целое число, и делится на 7 (по формуле), это означает, что числитель \( 147 - 10x \) должно быть кратно 7.
Проверим, при каких \( x \):
\[ 147 - 10x \equiv 0 \ (\bmod 7) \]
Найдем, при каких \( x \):
\[ 147 \equiv 0 \ (\bmod 7) \]
так как \( 147 ÷ 7 = 21 \), то:
\[ -10x \equiv 0 \ (\bmod 7) \]
Но \( -10x \equiv -3x \ (\bmod 7) \), поскольку \( 10 \equiv 3 \ (\bmod 7) \):
\[ -3x \equiv 0 \ (\bmod 7) \]
или:
\[ 3x \equiv 0 \ (\bmod 7) \]
Множитель 3 и 7 взаимно просты, следовательно, \( 3x \equiv 0 \ (\bmod 7) \) только при:
\[ x \equiv 0 \ (\bmod 7) \]
то есть \( x \) должно быть кратным 7.
Обозначим \( x = 7k \), где \( k \geq 1 \).
Шаг 6: Подставляем \( x = 7k \)
Подставим в выражение для \( n \):
\[ n = \frac{147 - 10 \times 7k}{7} = \frac{147 - 70k}{7} = 21 - 10k \]
Шаг 7: Оценка значений
Помним, что:
- \( n \geq 2 \),
- \( k \geq 1 \),
- \( x = 7k \geq 7 \).
Отсюда:
\[ 21 - 10k \geq 2 \]
Решим неравенство:
\[ 21 - 10k \geq 2 \]
\[ -10k \geq -19 \]
\[ 10k \leq 19 \]
\[ k \leq \frac{19}{10} = 1.9 \]
Так как \( k \geq 1 \), то единственное возможное значение:
\[ k = 1 \]
и тогда:
\[ n = 21 - 10 \times 1 = 11 \]
и:
\[ x = 7 \times 1 = 7 \]
Ответ:
Изначально участвовало 11 учеников, один из которых набрал 7 баллов.
Проверка:
- Исходная сумма баллов:
\[ S = 14 \times 11 = 154 \]
- Удаляем ученика с 7 баллами:
\[ 154 - 7 = 147 \]
- Осталось 10 учеников, новый средний:
\[ 147 / 10 = 14.7 \]
- Новый средний после удаления:
\[ 14.7 \]
- Расчетный рост среднего:
\[ (14.7 - 14) / 14 = 0.7 / 14 = 0.05 = 5\% \]
Совпадает с условием.
Итог:
Ответ: 11 учащихся.
Если потребуется, я могу дополнительно проверить другие варианты, но по расчетам, это единственный возможный ответ, соответствующий условию задачи.