Для решения задачи будем использовать принцип включения-исключения.
Обозначим:
- (A) — множество студентов, изучающих английский язык.
- (B) — множество студентов, изучающих немецкий язык.
- (C) — множество студентов, изучающих французский язык.
Из условия задачи:
- (|A| = 21)
- (|B| = 22)
- (|C| = 20)
- (|A \cap B| = 8)
- (|B \cap C| = 9)
- (|A \cap C| = 7)
- (|A \cap B \cap C| = 3)
(a) Сколько студентов изучают только английский язык?
Студенты, изучающие только английский язык, это те, кто изучает английский, но не изучает ни немецкий, ни французский. То есть:
[
|A - (B \cup C)| = |A| - |A \cap B| - |A \cap C| + |A \cap B \cap C|
]
Подставим значения:
[
|A - (B \cup C)| = 21 - 8 - 7 + 3 = 9
]
(b) Сколько студентов изучают только немецкий язык?
Студенты, изучающие только немецкий язык, это те, кто изучает немецкий, но не изучает ни английский, ни французский. То есть:
[
|B - (A \cup C)| = |B| - |B \cap A| - |B \cap C| + |B \cap A \cap C|
]
Подставим значения:
[
|B - (A \cup C)| = 22 - 8 - 9 + 3 = 8
]
(c) Сколько студентов изучают только французский язык?
Студенты, изучающие только французский язык, это те, кто изучает французский, но не изучает ни английский, ни немецкий. То есть:
[
|C - (A \cup B)| = |C| - |C \cap A| - |C \cap B| + |C \cap A \cap B|
]
Подставим значения:
[
|C - (A \cup B)| = 20 - 7 - 9 + 3 = 7
]
(d) Сколько студентов не изучают ни один из указанных языков?
Применим принцип включения-исключения для всех трёх множеств (A), (B) и (C):
[
|A \cup B \cup C| = |A| + |B| + |C| - |A \cap B| - |B \cap C| - |A \cap C| + |A \cap B \cap C|
]
Подставим значения:
[
|A \cup B \cup C| = 21 + 22 + 20 - 8 - 9 - 7 + 3 = 42
]
Теперь найдём количество студентов, не изучающих ни один из языков:
[
50 - |A \cup B \cup C| = 50 - 42 = 8
]
Ответы:
(a) 9 студентов изучают только английский язык.
(b) 8 студентов изучают только немецкий язык.
(c) 7 студентов изучают только французский язык.
(d) 8 студентов не изучают ни один из указанных языков.