На доске написано более 27, но менее 45 целых чисел. Среднее арифметическое этих чисел равно −5, среднее арифметическое всех положительных из них равно 9, а среднее арифметическое всех отрицательных из них равно −18.
а) Сколько чисел написано на доске?
б) Каких чисел написано больше: положительных или отрицательных?
в) Какое наибольшее количество положительных чисел может быть среди них?
Пусть среди написанных чисел k положительных, l отрицательных и m нулей. Сумма набора чисел равна количеству чисел в этом наборе, умноженному на его среднее арифметическое, поэтому
а) Заметим, что в левой части каждое слагаемое делится на 9, поэтому — количество целых чисел — делится на 9. По условию
поэтому
Таким образом, написано 36 чисел.
б) Приведём равенство к виду
Так как получаем, что
откуда
Следовательно, отрицательных чисел больше, чем положительных.
в) (оценка) Подставим в правую часть равенства
откуда
Поскольку получаем:
то есть положительных чисел не более 16.
в) (пример) Приведём пример, когда положительных чисел ровно 16. Пусть на доске 16 раз написано число 9, 18 раз написано число −18 и два раза написан 0.
Тогда
Указанный набор удовлетворяет всем условиям задачи.
Ответ: а) 36; б) отрицательных; в) 16.

