Global EE

Числа и их… — Задание 20 ЕГЭ по математике №00022427

Задание №20. Задачи на теорию чисел

Числа и их свойства

№2. Задание 20

ID: 00022427

На доске написано 10 различных натуральных чисел. Среднее арифметическое шести наименьших из них равно 5, а среднее арифметическое шести наибольших равно 15. а) Может ли наименьшее из этих десяти чисел равняться 3? б) Может ли среднее арифметическое всех десяти чисел равняться 11? в) Найдите наибольшее значение среднего арифметического всех десяти чисел.

Источник: ФИПИ

Решение

Отсортируем: $a_1&lt;\dots</p><p><b>а)</b> Может ли наименьшее быть 3? Тогда шесть наименьших различных не меньше чем$3,4,5,6,7,8$, в сумме$33>30$. Но нужна сумма 30. Нет.</p><p><b>б)</b> Может ли среднее всех десяти равняться 11? Сумма всех равна$30 + (90 - a_5 - a_6) = 120 - (a_5+a_6)$. Если среднее 11, сумма 110, значит$a_5+a_6 = 10$. Но$a_5$— пятое по возрастанию, поэтому$a_5\ge 5$, а$a_6>a_5$, значит$a_5+a_6\ge 5+6 = 11 > 10$. Противоречие. Нет.</p><p><b>в)</b> Наибольшее среднее отвечает наименьшему$a_5+a_6$. Покажем, что$a_5+a_6\ge 15$. Если бы$a_5+a_6\le 14$, то на$a_1,\dots,a_4$(четыре различных числа, меньших$a_5$) осталось бы не меньше$30-14=16$, но четыре различных натуральных, меньших$a_5\le 6$, дают максимум$2+3+4+5=14<16$— не хватает. А значение 15 достижимо: набор$1,3,5,6,7,8$даёт шесть наименьших с суммой 30 и$a_5+a_6 = 7+8 = 15$. При этом шесть наибольших можно взять как$7,8,9,10,11,45$(сумма 90). Тогда среднее всех десяти равно$\dfrac{120 - 15}{10} = 10{,}5$. Наибольшее среднее —$10{,}5$.

Ответ

а) Нет; б) Нет; в) $10{,}5$