Решение:
Обозначим факультеты:
- М — математический
- Ф — физический
- Х — химический
Обозначим друзей:
- П — Пётр
- Р — Роман
- С — Сергей
Известно, что каждый учится на своём факультете.
Условия:
- Если П=М, то С ≠ Ф.
- Если Р ≠ Ф, то П=М.
- Если С ≠ М, то Р=Х.
Рассмотрим возможные варианты, начиная с первого условия.
Случай 1: Пётр учится на математическом факультете (П=М).
- Из условия 1: Если П=М, то С ≠ Ф.
- Следовательно, Сергей может учиться либо на математическом (что невозможно, так как Пётр там уже учится), либо на химическом. Значит, С=Х.
- Если С=Х, то по условию 3 (Если С ≠ М, то Р=Х) — это условие не применяется, так как С=Х, а не С≠М.
- Давайте вернемся к условию 3: Если С ≠ М, то Р=Х. Так как у нас С=Х, это значит, что С не математик. Следовательно, по условию 3, Р=Х.
- Но у нас уже есть С=Х. Это противоречие, так как два человека не могут учиться на одном факультете.
- Следовательно, Пётр НЕ учится на математическом факультете.
Случай 2: Пётр учится НЕ на математическом факультете (П ≠ М).
- Из условия 2: Если Р ≠ Ф, то П=М. Так как мы установили, что П ≠ М, то условие \( \text{П=М} \) ложно. Это значит, что предпосылка \( \text{Р ≠ Ф} \) также должна быть ложной (иначе условие \( \text{Если А, то Б} \) было бы ложным).
- Следовательно, Роман учится на физическом факультете: Р=Ф.
- Теперь у нас есть: П ≠ М и Р=Ф.
- Рассмотрим условие 1: Если П=М, то С ≠ Ф. Так как П ≠ М, то это условие истинно (ложная посылка делает все утверждение истинным).
- Рассмотрим условие 3: Если С ≠ М, то Р=Х.
- Мы знаем, что Р=Ф. Это значит, что \( \text{Р=Х} \) ложно.
- Чтобы условие \( \text{Если С ≠ М, то Р=Х} \) было истинным, предпосылка \( \text{С ≠ М} \) должна быть ложной.
- Следовательно, Сергей учится на математическом факультете: С=М.
- Теперь у нас есть: П ≠ М, Р=Ф, С=М.
- Остался факультет — химический (Х) и друг — Пётр (П).
- Значит, П=Х.
Проверим все условия с полученными результатами:
- П=Х, Р=Ф, С=М.
- Условие 1: Если П=М (ложно), то С ≠ Ф (истинно). Ложное => Истинное = Истинно. (Верно)
- Условие 2: Если Р ≠ Ф (ложно), то П=М (ложно). Ложное => Ложное = Истинно. (Верно)
- Условие 3: Если С ≠ М (ложно), то Р=Х (ложно). Ложное => Ложное = Истинно. (Верно)
Все условия соблюдены.
Ответ: Пётр учится на химическом факультете, Роман — на физическом, а Сергей — на математическом.