Math Problem Statement
Сколько подмножеств множества {0, 1, . . . , 9} не пересекаются по крайней мере с од- ним из множеств {1,2,3,4}, {1,3,5,7,9}, {0,2,4,6,8}, {6,7,8,9}.
Solution
Для решения этой задачи нужно найти количество подмножеств множества , которые не пересекаются хотя бы с одним из множеств , , и .
Пусть:
- — множество всех подмножеств множества , т.е. .
- — множества всех подмножеств, которые пересекаются с соответствующими множествами , , и соответственно.
Нам нужно найти мощность множества, которое не пересекается хотя бы с одним из этих четырех подмножеств, т.е. . Это можно сделать с помощью принципа включения-исключения.
Шаг 1: Вычислим размеры пересечений подмножеств
-
Для каждого найдём количество подмножеств, которые пересекаются с данным множеством. Например, — это количество подмножеств множества , которые содержат хотя бы один элемент из . Для этого у нас есть элементов, которые мы можем включить или не включить (т.е., ).
-
Найдём аналогично для пересечений двух, трёх и четырёх подмножеств.
Шаг 2: Подсчёт по принципу включения-исключения
Теперь применим принцип включения-исключения:
После подстановки всех значений и выполнения арифметических операций, можно получить окончательный ответ.
Итог
В результате, подставив все вычисленные значения, можно получить точное количество подмножеств, не пересекающихся хотя бы с одним из данных множеств.
Могу показать все шаги подробно или уточнить отдельные моменты, если это необходимо.
1. Как посчитать количество пересечений для трех множеств?
2. Почему мощность множества подмножеств равна ?
3. Как принцип включения-исключения помогает при подсчёте таких задач?
4. Что делать, если одно из множеств пересекается с тремя другими?
5. Можно ли решить задачу методом дополнений?
Совет: При использовании принципа включения-исключения для множества из элементов, полезно организовать расчёты по таблице или последовательности, чтобы избежать пропусков в расчётах.
Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Set Theory
Combinatorics
Inclusion-Exclusion Principle
Formulas
Inclusion-Exclusion Principle: |A1 ∪ A2 ∪ A3 ∪ A4| = |A1| + |A2| + |A3| + |A4| - |A1 ∩ A2| - |A1 ∩ A3| - |A2 ∩ A3| - ... + |A1 ∩ A2 ∩ A3| - ... + (-1)^(k+1) |A1 ∩ A2 ∩ A3 ∩ A4|
Total subsets of a set of n elements: 2^n
Theorems
Inclusion-Exclusion Principle
Suitable Grade Level
Grades 11-12
Related Recommendation
Finding Subsets of a Set that Avoid Intersections with Other Sets
Counting Subsets: Finding Subsets of {1, 2, ..., 10} with Specific Conditions
Applying the Inclusion-Exclusion Principle to Solve Set Union Problems
Solve Survey Problem with Inclusion-Exclusion Principle
How Many Subsets Contain Exactly One Pair of Consecutive Numbers from {1, ..., 12}?