Пусть карандашей было х штук.
Сестра взяла половину, т.е. х/2, и еще полкарандаша, т.е. х/2 +1/2
Брат взял оставшиеся 4 карандаша.
х/2+1/2+4=х
4+¹/₂=х/₂
х/₂=4¹/₂
х=9 карандашей было в коробке изначально.
Сестра взяла 4¹/₂+¹/₂=5 карандашей, брат - 4 карандаша..