Участники одной школы писали тест. Результатом каждого ученика является целое неотрицательное число баллов. Ученик считается сдавшим тест, если он набрал не менее 73 баллов. Из-за того, что задания оказались слишком трудными, было принято решение всем участникам теста добавить по 5 баллов, благодаря чему количество сдавших тест увеличилось.
а) Могло ли оказаться так, что после этого средний балл участников, не сдавших тест, понизился?
б) Могло ли оказаться так, что после этого средний балл участников, сдавших тест, понизился, и средний балл участников, не сдавших тест, тоже понизился?
в) Известно, что первоначально средний балл участников теста составил 80, средний балл участников, сдавших тест, составил 90, а средний балл участников, не сдавших тест, составил 65. После добавления баллов средний балл участников, сдавших тест, стал равен 93, а не сдавших — 69. При каком наименьшем числе участников теста возможна такая ситуация?
а) Пусть было 3 участника, которые набрали 90, 72 и 2 балла. Средний балл участников, не сдавших тест балла. После добавления баллов у участников оказалось 95, 77 и 7 баллов. Средний балл участников, не сдавших тест, составил 7 баллов.
б) В примере предыдущего пункта средний балл участников теста, сдавших тест, первоначально составлял 90 баллов, а после добавления баллов составил баллов.
в) Пусть всего было N участников теста, сдали тест a участников, после добавления баллов сдали тест b участников. Заметим, что средний балл после добавления составил 85. Имеем два уравнения: 80N = 65(N − a) + 90a и 85N = 69(N − b) + 93b, откуда 15N = 25a, то есть 3N = 5a, и 16N = 24b, то есть 2N = 3b. Поэтому целое число N делится на 5 и на 3, то есть делится на 15. Таким образом, N ≥ 15.
Покажем, что N могло равняться 15. Пусть изначально 5 участников набрали по 64 балла, 1 участник — 70 баллов и 9 участников по 90 баллов. Тогда средний балл был равен 80, средний балл участников, сдавших тест, был равен 90, а средний балл участников, не сдавших тест, был равен 65. После добавления средний балл участников, сдавших тест, стал равен 93, средний балл участников, не сдавших тест, стал равен 69. Таким образом, все условия выполнены.
Ответ: а) да; б) да; в) 15.
Приведем решение пункта в) Александра Криволапова (Бузулук).
Пусть a — количество учеников, сдавших тест изначально, b — количество человек, так и не сдавших тест после добавления баллов, n — количество человек, результат которых превысил проходной балл после добавления баллов. До добавления средний балл всех участников был равен 80, средний балл не сдавших был равен 65, а сдавших — 90, а после добавления 5 баллов каждому средний балл всех участников стал равен 85, не сдавших — 69, сдавших — 93. Заметим, что средний балл всех участников равен среднему баллу сдавших и не сдавших тест. Таким образом, до добавления баллов:
После прибавления баллов:
Из уравнений (*) и (**) получаем систему:
При n = 1 минимальное количество участников равно 15.
Покажем достижимость найденного значения: из среднего балла не сдавших участников после добавления 5 баллов получаем, что изначально у b участников в среднем было по 64 балла. Из среднего балла сдавших участников до прибавления 5 баллов получаем, что изначально у a участников в среднем было по 90 баллов. Пусть x — средний балл не сдавших участников до добавления, тогда:
Таким образом, подходит пример: 5 участников, набравших 64 балла, 1 участник, набравший 70 баллов, 9 участников, набравших 90 баллов.

