Пусть x - количество вагонов, которое отсчитала Варя, y - количество вагонов, которое отсчитала Тоня.
Варя и Тоня встретились в четвёртом вагоне, значит:
x = 4
Варя и Тоня встретились в одном и том же вагоне, значит:
x + y - 1 = общее количество вагонов в поезде
Тоня отсчитывала вагоны с «хвоста», значит:
y = общее количество вагонов в поезде - 4 + 1
Выразим общее количество вагонов в поезде через x и y:
Общее количество вагонов = x + y - 1 = 4 + (общее количество вагонов - 4 + 1) - 1
Общее количество вагонов = общее количество вагонов
Получаем:
y = общее количество вагонов - 3
Подставим это выражение в уравнение x + y - 1 = общее количество вагонов:
4 + (общее количество вагонов - 3) - 1 = общее количество вагонов
общее количество вагонов = общее количество вагонов
Данное уравнение верно при любом количестве вагонов в поезде, но поскольку Варя и Тоня встретились в четвёртом вагоне, то в поезде должно быть не менее 4 вагонов.
Из условия задачи следует, что Варя и Тоня встретились у четвёртого вагона. Варя отсчитывает вагоны с «головы» состава, значит, четвёртый вагон для Вари и есть четвёртый. Тоня отсчитывает вагоны с «хвоста», и они встретились в том же вагоне. Это означает, что четвёртый вагон с начала состава является четвёртым с конца. Следовательно, всего в составе:
4 + 4 - 1 = 7
вагонов.
Ответ: 7