Für den Mittelwert m5 von fünf Zahlen gilt laut Aufgabnstellung:
m5 = ( 1 / 5 ) * ∑5i=1 xi = 12
Nach dem Hinzufügen der beiden Zahlen x6 und x7 gilt für den Mittelwert m7 der dann 7 Zahlen:
m7 = ( 1 / 7 ) * ∑7i=1 xi
Es soll nun gelten
m5 = m7 = 12
Also muss gelten:
( 1 / 5 ) * ∑5i=1 xi = ( 1 / 7 ) * ∑7i=1 xi
<=> ( 7 / 5 ) * ∑5i=1 xi = ∑7i=1 xi
<=> ( 7 / 5 ) * ∑5i=1 xi = ∑5i=1 xi + x6 + x7
<=> ( 7 / 5 ) * ∑5i=1 xi - ∑5i=1 xi = x6 + x7
<=> ( 2 / 5 ) * ∑5i=1 xi = x6 + x7
<=> 2 * ( 1 / 5 ) * ∑5i=1 xi = x6 + x7
Laut Voraussetzung ist:
m5 = ( 1 / 5 ) * ∑5i=1 xi = 12, also:
<=> 2 * m5 = x6 + x7
<=> 2 * 12 = x6 + x7
<=> x6 + x7 = 24
Der Mittelwert ändert sich also genau dann nicht, wenn die Summe der beiden hinzugefügten Zahlen gleich dem Doppelten des ursprünglichen Mittelwertes m5, vorliegend also gleich 24 ist.
Beispiel:
4 + 16 + 9 + 23 + 8 = 60
=> m5 = 60 / 5 = 12
Fügt man nun z.B. die Zahlen x6 = 19 und x7 = 5 hinzu, so erhält man:
m7 = ( 4 + 16 + 9 + 23 + 8 + 19 + 5 ) / 7 = 84 / 7 = 12 = m5