8. Анализ утверждений: #212077
Кондитер испек $40$ печений, из них $10$ штук он посыпал корицей, а $20$ штук посыпал сахаром (кондитер может посыпать одно печенье и корицей, и сахаром, а может вообще ничем не посыпать). Выберите все утверждения, которые верны при указанных условиях.
$1)$ Не может оказаться $12$ печений, посыпанных и сахаром, и корицей.
$2)$ Найдется $13$ печений, посыпанных и сахаром, и корицей.
$3) $ Если печенье посыпано сахаром, то оно посыпано и корицей.
$4)$ Найдется $5$ печений, которые ничем не посыпаны.
В ответе запишите номера выбранных утверждений без пробелов, запятых и других дополнительных символов.
Обозначим:
- $A$ — множество печений, посыпанных корицей, $|A| = 10.$
- $B$ — множество печений, посыпанных сахаром, $|B| = 20.$
- Общее число печений: $40.$
Пусть $x$ — число печений, посыпанных и корицей, и сахаром (пересечение $A \cap B$).
Тогда:
- Печений, посыпанных только корицей: $10- x.$
- Печений, посыпанных только сахаром: $20- x.$
- Печений, посыпанных хотя бы одним веществом: $(10- x) + (20- x) + x = 30- x.$
- Печений, ничем не посыпанных: $40- (30- x) = 10 + x.$
Так как количество печений не может быть отрицательным, имеем ограничения:
- $0 \leq x \leq 10$ (так как $|A| = 10$).
- Также $20- x \geq 0$ (что выполняется при $x \leq 20,$ но это слабее).
- Число ничем не посыпанных печений: $10 + x \geq 10$ $($при $x \geq 0 ).$
Теперь проверим каждое утверждение.
Утверждение $1{:} $ Не может оказаться $12$ печений, посыпанных и сахаром, и корицей.
Так как $x \leq 10$ (максимум $10$ печений с корицей), то $x$ не может быть $12.$
Утверждение верно.
Утверждение $2{:}$ Найдется $13$ печений, посыпанных и сахаром, и корицей.
Аналогично, $x \leq 10,$ поэтому $x$ не может быть $13.$
Утверждение неверно.
Утверждение $3{:}$ Если печенье посыпано сахаром, то оно посыпано и корицей.
Это означало бы, что все печенья с сахаром также имеют корицу, то есть $B \subseteq A.$ Тогда $x = |A \cap B| = |B| = 20.$ Но $x \leq 10,$ поэтому это невозможно.
Утверждение неверно.
Утверждение $4{:}$ Найдется $5$ печений, которые ничем не посыпаны.
Число ничем не посыпанных печений равно $10 + x.$
При $x = 0$ это число равно $10$ (есть $10$ непосыпанных).
При $x = 10$ это число равно $20$ (есть $20$ непосыпанных).
Таким образом, в любом случае число ничем не посыпанных печений не меньше $10.$ В частности, найдется $5$ таких печений (даже больше).
Утверждение верно.
Верны утверждения $1$ и $4.$