Чтобы решить задачу, нужно сначала понять, что такое среднее арифметическое и как оно связано с порядком чисел. Среднее арифметическое пяти чисел определяется как сумма этих чисел, деленная на 5. Если среднее арифметическое равно (x)-ому по величине числу, то это означает, что сумма всех чисел деленная на 5 равна этому числу.
Условие а: Среднее арифметическое равно 2-ому по величине числу
Обозначим пять чисел как (a_1, a_2, a_3, a_4, a_5) в порядке возрастания, т.е. (a_1 \leq a_2 \leq a_3 \leq a_4 \leq a_5). Среднее арифметическое этих чисел должно равняться второму по величине числу (a_2):
[
\frac{a_1 + a_2 + a_3 + a_4 + a_5}{5} = a_2
]
Умножим обе части уравнения на 5:
[
a_1 + a_2 + a_3 + a_4 + a_5 = 5a_2
]
Теперь нужно придумать такие числа, чтобы это равенство выполнялось.
Пример:
Пусть (a_1 = 1), (a_2 = 2), (a_3 = 3), (a_4 = 4), (a_5 = 5). Тогда проверим:
[
1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15
]
Среднее арифметическое:
[
\frac{15}{5} = 3
]
Видно, что (3 \neq 2), поэтому этот набор чисел не подходит. Попробуем другой набор.
Пусть (a_1 = 1), (a_2 = 2), (a_3 = 2), (a_4 = 2), (a_5 = 9). Тогда проверим:
[
1 + 2 + 2 + 2 + 9 = 16
]
Среднее арифметическое:
[
\frac{16}{5} = 3.2
]
Это тоже не подходит. Попробуем еще раз.
Пусть (a_1 = 1), (a_2 = 2), (a_3 = 2), (a_4 = 2), (a_5 = 3). Тогда проверим:
[
1 + 2 + 2 + 2 + 3 = 10
]
Среднее арифметическое:
[
\frac{10}{5} = 2
]
Видно, что (2 = 2), поэтому этот набор чисел подходит. Итак, один из возможных наборов чисел, удовлетворяющих условию а, это ( {1, 2, 2, 2, 3} ).
Условие б: Среднее арифметическое равно 4-ому по величине числу
Обозначим пять чисел как (b_1, b_2, b_3, b_4, b_5) в порядке возрастания, т.е. (b_1 \leq b_2 \leq b_3 \leq b_4 \leq b_5). Среднее арифметическое этих чисел должно равняться четвертому по величине числу (b_4):
[
\frac{b_1 + b_2 + b_3 + b_4 + b_5}{5} = b_4
]
Умножим обе части уравнения на 5:
[
b_1 + b_2 + b_3 + b_4 + b_5 = 5b_4
]
Теперь нужно придумать такие числа, чтобы это равенство выполнялось.
Пример:
Пусть (b_1 = 1), (b_2 = 2), (b_3 = 3), (b_4 = 4), (b_5 = 10). Тогда проверим:
[
1 + 2 + 3 + 4 + 10 = 20
]
Среднее арифметическое:
[
\frac{20}{5} = 4
]
Видно, что (4 = 4), поэтому этот набор чисел подходит. Итак, один из возможных наборов чисел, удовлетворяющих условию б, это ( {1, 2, 3, 4, 10} ).
Таким образом, возможные наборы чисел для данных условий:
а) ( {1, 2, 2, 2, 3} )
б) ( {1, 2, 3, 4, 10} )