そもそも条件が２つしかないのでベン図は４分割でしかない
条件が２つあるので方程式に導入しないといけない変数は2個止まり
つまり変数使える中学以降の数学ではさして難しい問題でもない(設定した未知数の値が決定できるわけではないという意味ではもちろん中学生にも難問だろうけど)
つまり中学生以降ではそこまで難しい問題ではない問題をわざわざ「未知数を使う立式は禁止」という単なる指導要領上の問題を持ち出して難問に仕立て上げた問題を出題するのに教育的な意味があるのかはそもそも疑問
そしてそんな方法を探しまくる事になんも意味を感じない