Первый треугольник состоит из 3 спичек. Второй состоит из 3 + 6 = 9 спичек. Третий состоит из 9 + 9 = 18 спичек. Каждый следующий треугольник состоит из количества спичек предыдущего плюс 3 умноженное на номер предыдущего треугольника.
Обозначим количество спичек в n-ом треугольнике как S(n). Тогда:
$$S(n) = 3 + 6 + 9 + ... + 3n = 3(1 + 2 + 3 + ... + n) = 3 * \frac{n(n+1)}{2}$$
Нам известно, что для некоторого n, S(n) = 165. Решим уравнение относительно n:
$$3 * \frac{n(n+1)}{2} = 165$$
$$\frac{n(n+1)}{2} = 55$$
$$n(n+1) = 110$$
$$n^2 + n - 110 = 0$$
Решаем квадратное уравнение. Дискриминант:
$$D = 1^2 - 4 * 1 * (-110) = 1 + 440 = 441$$
Корни:
$$n_1 = \frac{-1 + \sqrt{441}}{2} = \frac{-1 + 21}{2} = \frac{20}{2} = 10$$
$$n_2 = \frac{-1 - \sqrt{441}}{2} = \frac{-1 - 21}{2} = \frac{-22}{2} = -11$$
Так как n должно быть положительным числом (номер треугольника), то n = 10.
Теперь определим, из скольких спичек состоит одна сторона этого треугольника. Поскольку это 10-ый треугольник, то каждая сторона состоит из 10 спичек.
Ответ: 10