Задача решается через принцип включения-исключения.
Обозначим множества:
- F – футбол
- B – баскетбол
- V – волейбол
Даны размеры множеств и их пересечений:
- |F| = 20, |B| = 18, |V| = 15
- |F ∩ V| = 7
- |B ∩ V| = 5
- |F ∩ B| = 6
- |F ∩ B ∩ V| = 3
Также дано, что в секции занимаются спортом 38 учащихся, то есть |F ∪ B ∪ V| = 38.
Проверим совместимость по формуле включения-исключения: |F ∪ B ∪ V| = |F| + |B| + |V| − |F∩B| − |F∩V| − |B∩V| + |F∩B∩V| = 20 + 18 + 15 − (6 + 7 + 5) + 3 = 53 − 18 + 3 = 38. Всё согласовано.
Теперь найдём число учащихся, занимающихся только одним видом спорта.
Только футбол: Only F = |F| − |F∩B| − |F∩V| + |F∩B∩V| = 20 − 6 − 7 + 3 = 10
Только баскетбол: Only B = |B| − |F∩B| − |B∩V| + |F∩B∩V| = 18 − 6 − 5 + 3 = 10
Только волейбол: Only V = |V| − |F∩V| − |B∩V| + |F∩B∩V| = 15 − 7 − 5 + 3 = 6
Сумма учащихся, занимающихся только одним видом спорта: 10 + 10 + 6 = 26.
Ответ: 26 учащихся занимаются только одним видом спорта.
Дополнительно можно проверить разбиение на участниках по двум видам и всем трем видам:
- Футбол и баскетбол, но без волейбола: |F∩B| − |F∩B∩V| = 6 − 3 = 3
- Футбол и волейбол, без баскетболa: |F∩V| − |F∩B∩V| = 7 − 3 = 4
- Баскетбол и волейбол, без футбола: |B∩V| − |F∩B∩V| = 5 − 3 = 2
- Все три вида: 3
Сумма всех частей: 26 + 3 + 4 + 2 + 3 = 38, что совпадает с данными.