a) Do klas językowych uczęszcza 120 uczniów tej szkoły.
b) Na jeden rocznik tego liceum przypadają cztery klasy.
Liczba uczniów i klas w czteroletnim liceum
Z treści zadania wiemy, że:
- do szkoły uczęszcza 480 uczniów
- w szkole można wyróżnić 4 roczniki po x klas, w których jest po y uczniów
- każdy uczeń uczy się minimum jednego języka z tych dwóch: hiszpański, niemiecki
- 360 uczniów szkoły uczy się języka niemieckiego
- 240 uczniów uczy się języka hiszpańskiego
- uczniowie klas językowych (jest jedna taka klasa na rocznik) uczą się zarówno niemieckiego, jak i hiszpańskiego
Szukane:
Liczba uczniów w szkole, którzy uczęszczają do klas językowych oraz liczba klas przypadających na jeden rocznik.
Rozwiązanie:
1. Oznaczmy za pomocą niewiadomych x i y (przy czym x, y należą do liczb naturalnych, czyli dodatnich i całkowitych):
- x - liczba klas na jeden rocznik
- y - liczba uczniów w jednej klasie
Wiemy, że liceum jest czteroletnie, zatem liczbę wszystkich klas możemy zapisać jako: 4x, natomiast liczbę wszystkich uczniów jako: 4xy.
2. Utwórzmy sobie dwa zbiory: N i H. W skład zbioru N wchodzą uczniowie uczący się języka niemieckiego, a w skład zbioru H wchodzą uczniowie uczący się języka hiszpańskiego. Możemy więc zapisać:
- |N|=360 - moc zbioru (liczebność zbioru) N wynosi 360
- |H|=240 - moc zbioru H wynosi 240
Następnie wykorzystamy wzór na liczebność dwóch zbiorów N i H, mówiący, że liczebność dwóch zbiorów to suma elementów każdego z nich pomniejszona o takie elementy, które znajdują się zarówno w jednym, jak i drugim:
[tex](|N|\cup|H|)=|N|+|H|-(|N|\cap|H|)[/tex]
3. Chcemy dowiedzieć się, jaka jest liczebność jednej klasy (y uczniów), zatem zróbmy to, korzystając z danych dotyczących klasy językowej. Skoro uczniowie do niej uczęszczający uczą się zarówno języka niemieckiego, jak i hiszpańskiego, oznacza to, że wchodzą w skład obu zbiorów, dlatego przekształćmy powyższy wzór do następującej postaci:
[tex](|N|\cap|H|)=|N|+|H|-(|N|\cup|H|)[/tex]
Podstawiając dane, otrzymujemy liczbę uczniów uczęszczających do klas językowych:
[tex](|N|\cap|H|)=|N|+|H|-(|N|\cup|H|)=360+240-480=600-480=120[/tex]
4. Skoro na jeden rocznik przypada tylko jedna klasa językowa, jeśli chcemy otrzymać liczbę uczniów wchodzących w skład jednej klasy, musimy podzielić liczbę uczniów dwujęzycznych przez liczbę klas językowych:
y=120:4=30 - jedna klasa liczy 30 uczniów
5. Na początku zadania oznaczyliśmy liczbę wszystkich uczniów liceum jako 4xy, zatem po podstawieniu otrzymujemy:
4xy=480 /:4
xy=120
30x=120 /:30
x=4 - na jeden rocznik przypadają 4 klasy