а) Если какая-то девочка собрала меньше какого-то мальчика, добавим к ним ещё трёх девочек и пять мальчиков. Тогда четыре девочки собрали бы меньше шести мальчиков. Но из условия «любые две девочки больше любых трёх мальчиков» следует противоположное после сложения двух таких неравенств. Противоречие.
б) Пример: мальчики собрали 91,92,…,100, девочки — 149,150,…,155. Все числа различны и условия выполняются.
в) Пусть a1≤…≤a10 — результаты мальчиков, b1≤…≤b7 — девочек. Имеем a8+a9+a10+1≤b1+b2 и b5+b6+b7+1≤a1+…+a5. A=a8+a9+a10, B=b5+b6+b7, C=a1+…+a5. 3A+3≤3(b1+b2)≤2B≤2C−2, 2C−a1≤3A⇒a1≥5. 3B+3≤3C≤5A⇒3B+8≤5(A+1)≤5(b1+b2)≤b1+3B⇒b1≥8. Из этих неравенств и монотонности последовательностей следует a1≥5 и b1≥8. Поэтому общая сумма не меньше 10⋅5+7⋅8=106. Равенство достигается, если каждый мальчик собрал по 5, а каждая девочка — по 8.
Ответ:
а) нет;
б) да;
в) 106.