Math Problem Statement

Во множествах A, B и C по 100 элементов, в их попарных пересечениях — по 50, в пересечении всех трех множеств — 20 элементов. Сколько элементов во множестве (A × B × C) ∩ (B × A × C) ∩ (C × B × A)?

Solution

Для решения этой задачи нам нужно определить количество элементов в пересечении множеств (A×B×C)(A \times B \times C), (B×A×C)(B \times A \times C) и (C×B×A)(C \times B \times A).

  1. Множество A, B, и C: Имеют по 100 элементов.
  2. Попарные пересечения: Каждое попарное пересечение ABA \cap B, BCB \cap C, и ACA \cap C содержит по 50 элементов.
  3. Тройное пересечение: Пересечение всех трех множеств ABCA \cap B \cap C содержит 20 элементов.

Для нахождения ответа необходимо определить количество тройных упорядоченных троек, которые принадлежат одновременно множествам (A×B×C)(A \times B \times C), (B×A×C)(B \times A \times C) и (C×B×A)(C \times B \times A). Для этого:

  • Пересечение данных множеств будет включать только те элементы, которые принадлежат пересечению всех трех множеств. То есть каждому элементу, общему для множеств AA, BB и CC, можно сопоставить тройку упорядоченных пар.

В тройном пересечении ABCA \cap B \cap C содержится 20 элементов. Эти 20 элементов могут быть переставлены тремя способами для каждой из троек, так как мы меняем порядок в тройках:

20×3!=20×6=12020 \times 3! = 20 \times 6 = 120

Таким образом, количество элементов в пересечении (A×B×C)(B×A×C)(C×B×A)(A \times B \times C) \cap (B \times A \times C) \cap (C \times B \times A) равно 120.


Желаете узнать больше или есть вопросы?

Вопросы для размышления:

  1. Как изменится ответ, если в тройном пересечении будет 30 элементов?
  2. Какую роль играет количество элементов в попарных пересечениях?
  3. Что произойдет, если множества AA, BB, и CC не будут иметь одинаковое количество элементов?
  4. Как можно обобщить эту задачу для четырёх и более множеств?
  5. Как рассчитать мощность декартова произведения для двух и более множеств?

Совет:

Всегда учитывайте свойства множеств, такие как симметрия и транзитивность, при работе с пересечениями и объединениями.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Set Theory
Cartesian Products
Set Intersections

Formulas

n(A ∩ B ∩ C)
n(A × B × C)
Factorial permutations: 3! = 6

Theorems

Set Intersection and Cartesian Product Theorem
Permutation Theorem

Suitable Grade Level

Undergraduate Mathematics