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简单的高中集合题

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整数k≥3,S={1, 2, ..., 2k+1}。abcde为互不相等的S的k元子集。那么下面5个条件不能同时满足:
a∩b=∅,b∩c=∅,c∩d=∅,d∩e=∅,e∩a=∅。
以k=3为例。若取a={123},b={456},c={127},d={356},e={147}。那么前4个条件满足,第5个条件不满足。


IP属地:河北来自Android客户端1楼2019-12-30 18:17回复
    |a|=|b|=|c|=|d|=|e|=k
    ∅=∅∪∅=(a∩b)∪(b∩c)=(a∪c)∩b → k≤|a∪c|≤k+1
    |a∪c|+|a∩c|=|a|+|c|=2k → k-1≤|a∩c|≤k①
    同理k-1≤|c∩e|≤k②
    → 2k+1≥|a∪c∪e|=|a|+|e|+|a∩c|+|e∩c|+|c-e-a| (a∩e=∅)
    ≥k+k+(k-1)+(k-1)=4k-2(这里用到了①②两式)
    →2k+1≥4k-2 →k<1.5 与k≥3矛盾。


    IP属地:北京2楼2019-12-30 19:35
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      a和c差一个元素,c和e差一个元素,那么a和e最多差2个元素,a和e不可能交于空集。


      IP属地:北京来自Android客户端3楼2019-12-30 19:42
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