回答

参考・概略です

(1)5人(A,B,C,D,E)として、手持ちと残り{可能性}を考えながら
  (5,2,?,1,7)→(8,4,5,3,9)となる過程を考えると

 最初(5,2,?,1,7)で、残り{3,4,6,8,9,10}から

 ①Aが8をとり、5を戻し
  (8,2,?,1,7)で、残り{3,4,5,6,9,10}となり

 ②Bが4をとり、2を戻し
  (8,4,?,1,7)で、残り{2,3,5,6,9,10}となり

 ③Cが5をとり?を戻し・・・?は5ではない(最初Aが5を持っていた)
  (8,4,5,1,7)で、残り{2,3,6,9,10}となり 

 戻したのは、5より小さく{4,3,2,1}
  最初にある、{2,1}ではなく
  すでにある、{4}でもない
   つまり、?=3

(2)
●2枚のカードの和を考えると
 Aが 5…1+4,2+3
 Bが16・・・6+10,7+9
 Cが11・・・1+10,2+9、3+8,4+7,5+6
 Dが11・・・1+10,2+9、3+8,4+7,5+6
 Eが12・・・2+10,3+9,4+8,5+7

●このうち、同じカードを使わない場合を考えると
①A(1+4),B(6+10),C(2+ 9),D(3+ 8),(5+ 7)
②A(1+4),B(6+10),C(3+ 8),D(2+ 9),(5+ 7)
③A(1+4),B(7+ 9),C(3+ 8),D(5+ 6),(2+10)
④A(1+4),B(7+ 9),C(5+ 6),D(3+ 8),(2+10)
⑤A(2+3),B(7+ 9),C(1+10),D(5+ 6),(4+ 8)
⑥A(2+3),B(7+ 9),C(5+ 6),D(1+10),(4+ 8)

●このうち、CとEが1枚カードを交換しCが5になるのは
 Cが5未満の数をもつので、①②⑤
 更にEも5未満の数をもつので⑤
  これで、C(1,10)の「10」を、E(4,8)の「4」と交換し
   C(1,4),E(10,8)となることがわかり
    【注:この時は和の条件は外れます】
 和で考えたとき「5」をもつのは、⑤でD(5,6)となります

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