Дано число ненулевых чисел в числовом наборе равно 6 и среднее арифметическое этих чисел равно 16,89. Обозначим эти числа как x1, x2, x3, x4, x5 и x6.
Для нахождения среднего арифметического, нужно сложить все числа и разделить полученную сумму на количество чисел. Имеем:
(x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6) / 6 = 16,89
Умножая обе части уравнения на 6, получим:
x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 = 101,34
Знаем, что медиана этих чисел больше среднего арифметического и отличается от количества чисел в наборе. Обозначим медиану как M.
Если чисел в наборе нечетное количество, то медиана равна центральному числу, т.е. (k+1)/2-му числу, где k - количество чисел в наборе.
Итак, M = (k+1)/2-ый элемент числового набора.
Таким образом, M = (6+1)/2 = 3,5-ый элемент числового набора. По условию дано, что медиана больше среднего арифметического, поэтому можем предположить, что M = 3,6.
Для решения задачи предлагается каждое число набора увеличить в 5 раз. Пусть новые числа обозначаются как y1, y2, y3, y4, y5 и y6. Тогда имеем следующие соотношения:
y1 = 5 * x1
y2 = 5 * x2
y3 = 5 * x3
y4 = 5 * x4
y5 = 5 * x5
y6 = 5 * x6
Теперь найдем новое среднее арифметическое нового числового набора. Для этого сложим новые числа и поделим полученную сумму на их количество:
(y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6) / 6 = (5 * x1 + 5 * x2 + 5 * x3 + 5 * x4 + 5 * x5 + 5 * x6) / 6
Упростим это уравнение:
(y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6) / 6 = 5/6 * (x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6)
Так как изначально среднее арифметическое равно 16,89, подставим полученное значение:
⅙ ( y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6) = 5/6 * 101,34
Вынесем коэффициент 1/6 за скобки:
1/6 * (y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6) = 5/6 * 101,34
Умножим обе части уравнения на 6:
y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6 = 6 * 5/6 * 101,34
Упростим полученное выражение:
y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6 = 505,68
Таким образом, сумма новых чисел равна 505,68.
Теперь найдем новую медиану нового числового набора. Выписав числа по возрастанию, получим:
y1 ≤ y2 ≤ y3 ≤ y4 ≤ y5 ≤ y6
Так как медиана равна центральному числу, то в данном случае она будет равна (6+1)/2-ому элементу числового набора, т.е. 3,5-ому элементу числового набора.
Очевидно, что (6+1)/2-ое число в новом наборе чисел y1, y2, y3, y4, y5 и y6 будет равно y4. Пусть новая медиана обозначается как N. Тогда N = y4.
Теперь осталось найти разницу между средним арифметическим и медианой нового числового набора.
Новое среднее арифметическое равно сумме новых чисел, деленной на их количество:
(y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6) / 6 = 505,68 / 6 = 84,28
Теперь можно вычислить разницу между новым средним арифметическим и новой медианой:
Разница = новое среднее арифметическое - новая медиана
= 84,28 - y4
Чтобы найти значение разницы, необходимо знать значение y4. Но сейчас у нас нет информации о том, какие значения принимают y1, y2, y3, y4, y5 и y6.
В этом случае допустимо предположить, что увеличение каждого числа в 5 раз приведет к пропорциональному изменению s суммы новых чисел (т.е. увеличение суммы в 5 раз).
Таким образом, сумма новых чисел будет равна 5 * 505,68 = 2528,4. И заметим, что новая сумма есть 5 раз больше исходной суммы x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 = 101,34.
Такое допущение дает нам возможность определить y4, подставив значение y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6 = 2528,4 в равенство исходной суммы:
y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6 = 5 * (x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6)
Подставим y1 = 5 * x1, y2 = 5 * x2, ..., y6 = 5 * x6:
5 * x1 + 5 * x2 + 5 * x3 + 5 * x4 + 5 * x5 + 5 * x6 = 5 * (x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6)
Упростим:
5 * (x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6) = 5 * (x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6)
Получили равенство исходной суммы, которое подтверждает правильность допущения.
Теперь мы можем найти значение y4:
y1 + y2 + y3 + y4 + y5 + y6 = 2528,4
5 * x1 + 5 * x2 + 5 * x3 + y4 + 5 * x5 + 5 * x6 = 2528,4
Теперь решим полученное уравнение относительно y4:
y4 = 2528,4 - (5 * x1 + 5 * x2 + 5 * x3 + 5 * x5 + 5 * x6)
Подставим это значение в выражение для разницы:
Разница = 84,28 - y4 = 84,28 - (2528,4 - (5 * x1 + 5 * x2 + 5 * x3 + 5 * x5 + 5 * x6))
и проведем вычисления:
Разница = 84,28 - 2528,4 + (5 * x1 + 5 * x2 + 5 * x3 + 5 * x5 + 5 * x6)
Разница = -2444,12 + 5 * (x1 + x2 + x3 + x5 + x6)
Сумма чисел в исходном наборе чисел равна 101,34, поэтому:
Разница = -2444,12 + 5 * 101,34
Разница = -2444,12 + 506,7
Разница = -1937,42
Итак, разница между средним арифметическим и медианой после увеличения каждого числа в 5 раз будет равна -1937,42.