Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела множества
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#94339

Имеется множество C,  состоящее из n  элементов. Сколькими способами можно выбрать в C  два подмножества A  и B  так, чтобы

(a) множества A  и B  не пересекались;

(b) множество A  содержалось бы в множестве B?

Подсказки к задаче

Подсказка 1, а

Попробуем сначала выбрать множество, равное объединению множеств A и B, а из него выберем подмножество A. Как тогда восстановить множество B?

Подсказка 2, а

Верно! Множество B однозначно восстанавливается, как разность двух множеств. Чтобы найти количество способов выбрать A, зафиксируем d — мощность объединения D множеств A и B. Количество множеств D находится легко, как число сочетаний. А как найти количество множеств A?

Подсказка 3, а

Верно! Это просто количество различных подмножеств множества D. Теперь необходимо просуммировать получившееся выражения для d = 0, ..., n. Чему равна эта сумма?

Подсказка 1, б

Когда мы считаем количество подмножеств у какого-нибудь множества, то для каждого элемента выбираем одно из двух состояний: состоит он в множестве или нет. Можно ли сделать что-нибудь похожее для нашей задачи?

Подсказка 2, б

Верно! Всего есть три состояния: элемент содержится в множествах A и B; содержится в B, но не в A и не входит ни в A, ни в B. Каково тогда способов выбрать множества A и B?

Показать ответ и решение

(a) Будем выбирать подмножества A  и B  следующим образом: сначала выберем множество D= A ∪B  мощности |D |=d ≤n  и выберем из него подмножество A.  Тогда D ∖A = B.

Для каждого d  существует Cdn  способов выбрать множество D.  Для каждого выбранного D  существует 2d  способов выбрать множество A,  а множдество B  задастся однозначно. Получается, что для каждого d  мы имеем Cdn ⋅2d  случаев.

Просуммируем по всем d  и получим:

 n
∑ Cin⋅2i =(1+ 2)n =3n
i=0

(b) Этот пункт можно решить аналогично предыдущему (сказав, что достаточно выбрать непересекающиеся множества B  и A ∖B ),  но мы сделаем немного иначе.

Для каждого элемента a  имеется 3  состояния: 1)  a  не лежит ни в A,  ни в B;  2)  a  лежит в B,  но не в A;  3)  a  лежит и в A,  и в B.  Тогда, поскольку определение состояния каждого элемента однозначно задает нам A  и B  и наоборот, то мы получаем, что всего случаев будет 3n.

Ответ:

 3n  оба пункта

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!