..
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
---------------------------
BÙI THỊ THU THỦY
QUAN HỆ HAI NGÔI
VÀ MỘT SỐ BÀI TOÁN LIÊN QUAN
LUẬN VĂN THẠC SĨ TOÁN HỌC
THÁI NGUYÊN - 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
---------------------------
BÙI THỊ THU THỦY
QUAN HỆ HAI NGÔI
VÀ MỘT SỐ BÀI TOÁN LIÊN QUAN
Chuyên ngành: Phương pháp Toán sơ cấp
Mã số: 8 46 01 13
LUẬN VĂN THẠC SĨ TOÁN HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Trần Nguyên An
THÁI NGUYÊN - 2019
Möc löc
Mð ¦u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Ch÷ìng 1. Ki¸n thùc chu©n bà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1. Quan h» hai ngæi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2. ¤i sè tê hñp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Ch÷ìng 2. Quan h» hai ngæi v mët sè b i to¡n. . . . . . . . . . . . . 15
2.1. ¸m mët sè quan h» hai ngæi °c bi»t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2. nh x¤ v mët sè b i to¡n li¶n quan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Ph¥n ho¤ch, sè Stirling lo¤i hai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4. ¸m sè quan h» t÷ìng ÷ìng v quan h» hai ngæi bc c¦u . . . . . .
15
23
27
32
K¸t luªn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
T i li»u tham kh£o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
i
Mð ¦u
Cho A, B l c¡c tªp hñp. Mët quan h» hai ngæi tø tªp A ¸n tªp B
l mët tªp con cõa tªp t½ch · c¡c A × B . °c bi»t, mët quan h» hai ngæi
tø A ¸n A ÷ñc gåi l mët quan h» hai ngæi tr¶n A. N¸u R l mët quan
h» hai ngæi tr¶n tªp A v (a, b) ∈ R th¼ ta k½ hi»u aRb (åc l a câ quan
h» R vîi b). Quan h» hai ngæi xu§t hi»n trong nhi·u ng nh kh¡c nhau cõa
to¡n håc: ¤i sè, Sè håc, H¼nh håc, Lþ thuy¸t ç thà, Khoa håc m¡y t½nh,
.... Mët tr÷íng hñp °c bi»t cõa quan h» hai ngæi. C¡c quan h» hai ngæi iºn
h¼nh trong ch÷ìng tr¼nh phê thæng l "quan h» chia h¸t", "quan h» çng
d÷", "quan h» lîn hìn", "quan h» song song", h m sè, .... Ta th÷íng quan
t¥m ¸n c¡c t½nh ch§t sau cõa quan h» hai ngæi ph£n x¤ (reflexive), èi xùng
(symmetric), bc c¦u (transitive), b§t èi xùng (asymmetric), ph£n èi xùng
(antisymmetric), b§t ph£n x¤ (irreflexive). Möc ½ch ch½nh cõa luªn v«n l
t¼m hiºu mët sè b i to¡n tê hñp v· quan h» hai ngæi. T i li»u ch½nh cõa luªn
v«n l gi£i mët sè b i tªp trong [7], [2] v b i b¡o [6].
Luªn v«n ÷ñc chia l m hai ch÷ìng. Ch÷ìng 1 tr¼nh b y mët sè ki¸n
thùc chu©n bà v· lþ thuy¸t quan h» hai ngæi, quan h» t÷ìng ÷ìng, quan h»
thù tü, ¡nh x¤ v mð ¦u v· lþ thuy¸t tê hñp. Tuy l ki¸n thùc chu©n bà cho
Ch÷ìng 2 nh÷ng èi vîi t¡c gi£ nhi·u ki¸n thùc cõa ch÷ìng l ki¸n thùc mîi
v câ nhi·u ùng döng trong gi£i to¡n phê thæng. Ch÷ìng n y chõ y¸u tham
kh£o theo c¡c t i li»u [1, 2].
Ch÷ìng 2 theo t i li»u [6, 7] l ch÷ìng ch½nh cõa luªn v«n tr¼nh b y
v· mët sè b i to¡n li¶n quan ¸n quan h» hai ngæi. Bt ¦u l b i to¡n ¸m
mët sè quan h» hai ngæi °c bi»t. Công c¦n ph£i nâi th¶m r¬ng quan h» hai
ngæi xu§t ph¡t tø nhúng v§n · trong to¡n sì c§p nh÷ "lþ thuy¸t chia h¸t",
"lþ thuy¸t çng d÷" nh÷ng v¼ khuæn khê cõa luªn v«n t¡c gi£ ch¿ khai th¡c
mët sè b i to¡n sì c§p li¶n quan ¸n b i to¡n tê hñp. Mët l÷u þ cõa luªn
1
v«n l t¡c gi£ cè gng t¼m hiºu nhi·u c¡ch gi£i, c¡ch ti¸p cªn kh¡c nhau cõa
mët b i to¡n, mët v§n ·. ¸m quan h» hai ngæi l ¡nh x¤ v c¡c tr÷íng
hñp °c bi»t (ìn ¡nh, song ¡nh, to n ¡nh) ÷ñc tr¼nh b y trong möc thù
hai cõa ch÷ìng. Vi»c nghi¶n cùu sè to n ¡nh gñi þ cho ta t¼m hiºu sè Stirling
lo¤i hai v b i to¡n ¸m sè ph¥n ho¤ch mët tªp hñp. V§n · n y ÷ñc tr¼nh
b y trong möc thù ba cõa ch÷ìng. Möc cuèi cõa ch÷ìng t¼m hiºu sè quan h»
t÷ìng ÷ìng, sè quan h» bc c¦u (li¶n h» vîi quan h» thù tü) theo b i b¡o
[6]. Chó þ r¬ng sè quan h» t÷ìng ÷ìng tr¶n tªp n ph¦n tû ch½nh l sè ph¥n
ho¤ch, sè Bell thù n.
Trong qu¡ tr¼nh l m luªn v«n, tæi nhªn ÷ñc sü h÷îng d¨n v gióp ï
tªn t¼nh cõa TS. Tr¦n Nguy¶n An - Tr÷íng ¤i håc S÷ ph¤m - ¤i håc Th¡i
Nguy¶n. Tæi xin ÷ñc b y tä láng bi¸t ìn s¥u sc ¸n th¦y.
Tæi xin gûi líi c£m ìn ch¥n th nh ¸n quþ th¦y cæ gi£ng d¤y lîp Cao
håc khâa Cao håc To¡n khâa 11B (2017-2019) - tr÷íng ¤i håc Khoa håc
- ¤i håc Th¡i Nguy¶n, ¢ truy·n thö ¸n cho tæi nhi·u ki¸n thùc v kinh
nghi»m nghi¶n cùu khoa håc.
Líi cuèi còng, t¡c gi£ muèn d nh º tri ¥n bè mµ v gia ¼nh v¼ ¢
chia s´ nhúng khâ kh«n º t¡c gi£ ho n th nh cæng vi»c håc tªp cõa m¼nh.
Th¡i Nguy¶n, ng y 28 th¡ng 10 n«m 2019
T¡c gi£
Bòi Thà Thu Thõy
2
Ch֓ng 1
Ki¸n thùc chu©n bà
1.1. Quan h» hai ngæi
ành ngh¾a 1.1.1. Mët quan h» hai ngæi tø tªp A ¸n tªp B l mët tªp
con cõa tªp t½ch · c¡c A × B . °c bi»t, mët quan h» hai ngæi tø A ¸n A
÷ñc gåi l mët quan h» hai ngæi tr¶n A. Nâi c¡ch kh¡c, mët quan h» hai
ngæi tr¶n mët tªp A l mët tªp con cõa tªp A2.
Ta th÷íng k½ hi»u c¡c quan h» hai ngæi b¬ng c¡c chú c¡i R (hay
S, T, U, V, . . .). N¸u R l mët quan h» hai ngæi tr¶n tªp A v (a, b) ∈ R
th¼ ta k½ hi»u aRb (åc l a câ quan h» R vîi b, ho°c nâi tt l a R b). Khi
(a, b) ∈
/ R th¼ ta vi¸t aRb (åc l a khæng câ quan h» R vîi b). Ta th÷íng
quan t¥m ¸n c¡c t½nh ch§t sau cõa quan h» hai ngæi.
ành ngh¾a 1.1.2. Gi£ sû R ⊆ A × A l quan h» hai ngæi. Quan h» hai
ngæi R ÷ñc gåi l
(i) Ph£n x¤ (reflexive) n¸u ∀a ∈ A, ((a, a) ∈ R);
(ii) èi xùng (symmetric) n¸u ∀a, b ∈ A, ((a, b) ∈ R th¼ (b, a) ∈ R);
(iii) Bc c¦u (transitive) n¸u ∀a, b, c ∈ A, ((a, b) ∈ R ∧ (b, c) ∈ R th¼
(a, c) ∈ R);
(iv) B§t èi xùng (asymmetric) n¸u ∀a, b ∈ A, ((a, b) ∈ R th¼ (b, a) ∈/ R);
(v) Ph£n èi xùng (antisymmetric) n¸u ∀a, b ∈ A, [((a, b) ∈ R∧(b, a) ∈ R)
th¼ a = b];
(vi) B§t ph£n x¤ (irreflexive) n¸u ∀a ∈ A, ((a, a) ∈/ R).
V½ dö 1.1.3. Cho A = {1, 2, 3}. X²t c¡c quan h»
R1 = {(1, 1), (2, 2), (3, 3)},
3
R2 = {(1, 1), (1, 2), (1, 3)},
R3 = A × A,
R4 = {(2, 2), (3, 3), (1, 2)}. Ta
R1 R2 R3 R4
Ph£n x¤ T F T F
èi xùng T F T F
Bc c¦u T T T T
câ vîi T kþ hi»u True, F kþ hi»u False.
V½ dö 1.1.4. Cho A = {1, 2, 3, 4}. X²t c¡c quan h».
R1 = {(1, 1), (2, 2), (3, 3), (2, 1), (4, 3), (3, 2)},
R2 = A × A,
R3 = {(1, 1), (2, 2), (3, 3), (2, 1), (4, 3), (4, 1), (3, 2)},
R4 = {(1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 4), (1, 2), (2, 1), (4, 3), (3, 4)}.
PX X PX X BPX BC
R1
R2
R4
R5
F
T
T
T
F
T
T
T
F
F
F
F
T
F
T
F
F
F
F
F
F
T
T
T
Chó þ ta vi¸t tt: PX = Ph£n x¤, X = èi xùng, PX = Ph£n èi
xùng, BPX = B§t ph£n x¤, BC = Bc c¦u.
ành ngh¾a 1.1.5. (i) Mët quan h» hai ngæi tr¶n tªp A ÷ñc gåi l quan
h» t÷ìng ÷ìng n¸u nâ câ c¡c t½nh ch§t ph£n x¤, èi xùng v bc c¦u. Theo
truy·n thèng, c¡c quan h» t÷ìng ÷ìng th÷íng ÷ñc k½ hi»u bði d§u ∼ .
(ii) Cho ∼ l mët quan h» t÷ìng ÷ìng tr¶n tªp A. Vîi méi a ∈ A, ta gåi
lîp t÷ìng ÷ìng cõa a èi vîi quan h» t÷ìng ÷ìng ∼, k½ hi»u bði [a]∼ (hay
[a], hay a, hay C(a)), â l mët tªp con cõa A ÷ñc x¡c ành bði
[a] = {b ∈ A | b ∼ a}.
çng thíi, tªp hñp t§t c£ c¡c lîp t÷ìng ÷ìng cõa c¡c ph¦n tû trong A ÷ñc
gåi l tªp th÷ìng cõa A theo quan h» t÷ìng ÷ìng ∼, v ÷ñc k½ hi»u l
A/ ∼ . Nh÷ vªy, ta câ biºu di¹n
A/ ∼ = {[a] | a ∈ A}.
V½ dö 1.1.6. Cho m l mët sè tü nhi¶n lîn hìn 1. Tr¶n tªp Z c¡c sè nguy¶n
ta ành ngh¾a quan h» hai ngæi R nh÷ sau: vîi måi a, b ∈ Z, ta nâi
aRb ⇔ m|(a − b).
4
Quan h» n y ÷ñc gåi l quan h» çng d÷ theo mæun m (hay cán gåi l quan
h» çng d÷ modulo m). Khi a çng d÷ b theo mæun m, ta th÷íng k½ hi»u l
a ≡ b (mod m).
Ta th§y â l mët quan h» t÷ìng ÷ìng tr¶n tªp Z. Vîi a ∈ Z, lîp t÷ìng
÷ìng cõa a ÷ñc k½ hi»u bði a, v ÷ñc gåi l mët lîp th°ng d÷ theo mæun
m vîi ¤i di»n l a. Tªp th÷ìng cõa Z èi vîi quan h» çng d÷ modulo m
÷ñc k½ hi»u bði Zm v ÷ñc gåi l tªp c¡c lîp th°ng d÷ theo mæun m (hay
tªp hñp c¡c lîp th°ng d÷ modulo m). Cho a ∈ Z, khi â ta câ
a = {b ∈ Z | b ≡ a (mod m)} = {b ∈ Z | b − a
chia h¸t cho m}.
Vîi méi a ∈ Z ¢ cho, ta luæn câ biºu di¹n a = mq+r trong â 0 ≤ r ≤ m−1
(theo ành lþ ph²p chia vîi d÷). Khi â b − a = b − mq − r, n¶n ta câ
a = {b ∈ Z | b−mq−r chia
h¸t cho m} = {b ∈ Z
| b−r chia
h¸t cho m} = r.
Hìn núa, vîi måi sè tü nhi¶n i, j sao cho 0 ≤ i < j ≤ m − 1 ta luæn câ
0 < j − i < m n¶n j − i khæng chia h¸t cho m. Do â i 6≡ j (mod m), n¶n
i 6= j. V¼ th¸ tªp Zm gçm m ph¦n tû æi mët kh¡c nhau nh÷ sau:
Zm = {0, 1, . . . , m − 1}.
Chó þ r¬ng n¸u a = mq + r th¼ a = r. V¼ th¸ vîi q1, . . . , qm l m sè
nguy¶n tuý þ ta luæn câ
Zm = {q1 m, q2 m + 1, . . . , qm m + m − 1}.
Ch¯ng h¤n Z3 = {0, 1, 2} = {6, −2, 8}.
ành lþ d÷îi ¥y cho ta þ ngh¾a cõa c¡c quan h» t÷ìng ÷ìng. Tr÷îc
khi ph¡t biºu ành lþ, chóng ta c¦n kh¡i ni»m sau.
ành ngh¾a 1.1.7. Cho A l mët tªp hñp. Ta gåi mët ph¥n ho¤ch (hay mët
sü chia lîp) tr¶n A l mët ph²p ph¥n chia tªp A th nh mët hå c¡c tªp con
kh¡c réng {Ai}i∈I tho£ m¢n c¡c i·u ki»n:
(i) Ai ∩ Aj = ∅ vîi måi i, j ∈ I, i 6= j.
S
(ii) A = Ai.
i∈I
5
ành lþ 1.1.8. Cho A l mët quan h» t÷ìng ÷ìng tr¶n tªp A. Khi â c¡c
ph¡t biºu sau l óng.
(i) [a] 6= ∅ vîi måi a ∈ A.
S
(ii) A = [a].
a∈A
(iii) [a] = [b] ho°c [a] ∩ [b] = ∅ vîi måi a, b ∈ A.
V¼ th¸ quan h» t÷ìng ÷ìng ∼ x¡c ành mët ph¥n ho¤ch tr¶n A. Ng÷ñc
l¤i, n¸u {Ai}i∈I l mët ph¥n ho¤ch tr¶n A th¼ tçn t¤i duy nh§t mët quan h»
t÷ìng ÷ìng tr¶n A sao cho méi Ai l mët lîp t÷ìng ÷ìng.
ành ngh¾a 1.1.9. (i) Mët quan h» hai ngæi tr¶n mët tªp hñp ÷ñc gåi l
quan h» thù tü n¸u nâ câ c¡c t½nh ch§t ph£n x¤, ph£n èi xùng, v bc c¦u.
Quan h» thù tü th÷íng ÷ñc k½ hi»u bði d§u "≤" (åc l "nhä hìn ho°c
b¬ng"). Khi a ≤ b th¼ ta công vi¸t b ≥ a.
(ii) Khi tr¶n mët tªp hñp A câ mët quan h» thù tü ≤ th¼ ta nâi A l mët
tªp hñp ÷ñc sp thù tü bði ≤.
V½ dö 1. (i) Quan h» nhä hìn ho°c b¬ng ≤ thæng th÷íng (ta ¢ bi¸t ð phê
thæng) l quan h» thù tü tr¶n c¡c tªp N, Z, Q, v R.
(ii) Quan h» bao h m ⊆ tr¶n tªp 2A (tªp t§t c£ c¡c tªp con cõa A) l mët
quan h» thù tü.
(iii) Quan h» chia h¸t "|" tr¶n tªp N∗ = N \ {0} l mët quan h» thù tü.
(iv) X²t A l tªp con tòy þ cõa tªp N∗. Khi â quan h» chia h¸t "|" tr¶n
tªp A công l mët quan h» thù tü tr¶n A.
Möc cuèi giîi thi»u lîp quan h» hai ngæi °c bi»t l ¡nh x¤.
ành ngh¾a 1.1.10. Cho R l quan h» 2 ngæi tø A ¸n B . Khi â mi·n x¡c
ành cõa R (domain of R), kþ hi»u D(R) ÷ñc ành ngh¾a l tªp
{x|x ∈ A; ∃y ∈ A, (x, y) ∈ R}.
nh cõa R (image of R), kþ hi»u im(R) ÷ñc ành ngh¾a l tªp
{y|y ∈ B, ∃x ∈ A, (x, y) ∈ R}.
6
V½ dö 1.1.11. Cho A = {4, 5, 7, 8, 9} v B = {16, 18, 20, 22},
R = {(4, 16), (4, 20), (5, 20), (8, 16), (9, 18)}.
Khi â R l quan h» 2 ngæi tø
A ¸n B , D(R) = {4, 5, 8, 9}, im(R) = {16, 18, 20}.
ành ngh¾a 1.1.12. (i) Cho A, B l c¡c tªp kh¡c réng. Mët quan h» hai
ngæi f tø A ¸n B ÷ñc gåi l mët ¡nh x¤ n¸u
(1) D(f ) = A (tùc l ∀a ∈ A, ∃b ∈ B, (a, b) ∈ f ),
(2) Vîi måi (a, b), (a, b) ∈ f, a = a k²o theo b = b.
Mët c¡ch t÷ìng ÷ìng mët ¡nh x¤ f tø tªp A ¸n tªp B l mët quy
tc cho t÷ìng ùng méi ph¦n tû a ∈ A vîi mët ph¦n tû duy nh§t b ∈ B. Khi
â ta vi¸t f (a) = b, ta gåi b gåi l £nh cõa ph¦n tû a bði ¡nh x¤ f ; v ta gåi
a l mët t¤o £nh cõa ph¦n tû b. Tªp A ÷ñc gåi l tªp nguçn, tªp B gåi l
tªp ½ch cõa ¡nh x¤ f . º di¹n t£ ¡nh x¤ f nh÷ tr¶n ng÷íi ta k½ hi»u:
f
A→
− B, a 7→ f (a) = b, ho°c
f : A → B, a 7→ f (a) = b, ho°c
f :A→B
a 7−→ f (a) = b.
(ii) Ta quy ÷îc r¬ng câ mët ¡nh x¤ réng tø tªp ∅ ¸n tªp B b§t k¼.
(iii) Cho ¡nh x¤ f : A → B, a 7→ f (a). Ta gåi tªp hñp con G(f ) cõa
A × B x¡c ành bði
G(f ) = {(a, f (a)) | a ∈ A}
l ç thà cõa ¡nh x¤ f .
(iv) Hai ¡nh x¤ ÷ñc gåi l b¬ng nhau n¸u chóng câ chung nguçn, chung
½ch v chung ç thà. Nâi c¡ch kh¡c, cho f : A → B v g : A0 → B 0 l hai
¡nh x¤, khi â f = g n¸u A = A0, B = B 0 v f (a) = g(a) vîi måi a ∈ A.
ành ngh¾a 1.1.13. Cho f : A −→ B, a 7→ b = f (a) l mët ¡nh x¤.
(i) f ÷ñc gåi l ìn ¡nh n¸u f (a) = f (a0) k²o theo a = a0 vîi måi
a, a0 ∈ A.
(ii) f ÷ñc gåi l to n ¡nh n¸u vîi måi b ∈ B k²o theo tçn t¤i a ∈ A º
f (a) = b.
(iii) f ÷ñc gåi l song ¡nh n¸u nâ vøa l ìn ¡nh vøa l to n ¡nh.
7
1.2. ¤i sè tê hñp
ành ngh¾a 1.2.1 (Quy tc cëng). Gi£ sû c¡c vi»c A1, A2, ..., Am câ thº l m
t÷ìng ùng b¬ng n1, n2, ...nm c¡ch v gi£ sû khæng câ hai vi»c n o câ thº l m
çng thíi. Khi â sè c¡ch l m mët trong m vi»c â l n1 + n2 + ... + nm.
Quy tc cëng ÷ñc ph¡t biºu d÷îi d¤ng tªp hñp nh÷ sau.
M»nh · 1.2.2. N¸u A1, ..., Am l c¡c tªp hñp húu h¤n æi mët ríi nhau,
khi â:
|A1 ∪ ... ∪ Am | = |A1 | + ... + |Am−1 | + |Am |.
ành ngh¾a 1.2.3 (Quy tc nh¥n). Gi£ sû mët nhi»m vö n o â ÷ñc t¡ch
ra l m hai vi»c. Vi»c thù nh§t câ thº l m b¬ng n1 c¡ch, vi»c thù hai câ thº
l m b¬ng n2 c¡ch sau khi vi»c thù nh§t ¢ ÷ñc l m, khi â s³ câ n1n2 c¡ch
thüc hi»n nhi»m vö n y.
Quy tc nh¥n th÷íng ÷ñc ph¡t biºu têng qu¡t b¬ng ngæn ngú tªp
hñp nh÷ sau:
M»nh · 1.2.4. Cho n tªp hñp húu h¤n A1, A2, ..., An (n ≥ 2). Khi â
|A1 × A2 × ... × An | = |A1 |.|A2 |...|An |.
Sau ¥y ta nhc l¤i mët sè t½nh ch§t cì b£n cõa tê hñp theo [2]. Cho
A1 , . . . , Am l c¡c tªp b§t k¼, S l tªp mët sì ç sp x¸p (câ thº l trüc quan
h¼nh håc ho°c câ thº l trøu t÷ñng v ÷ñc mæ t£ d÷îi d¤ng c¡c quy tc sp
x¸p), cán R1, . . . , Rn l c¡c i·u ki»n ¢ cho. C¡c i·u ki»n n y °t c¡c r ng
buëc l¶n sü sp x¸p c¡c ph¦n tû cõa A1, . . . , Am, theo sì ç S . Khi â mët
sp x¸p b§t ký c¡c ph¦n tû cõa A1, . . . , Am theo sì ç S thäa m¢n c¡c i·u
ki»n R1, . . . , Rn ÷ñc gåi l mët c§u h¼nh tê hñp tr¶n c¡c tªp A1, . . . , Am.
N¸u c¡c ph¦n tû cõa A1, . . . , Am ·u thuëc tªp A th¼ c§u h¼nh tê hñp tr¶n
A1 , . . . , Am th÷íng ÷ñc gåi ngn gån l c§u h¼nh tê hñp tr¶n tªp A.
V½ dö 2. Gi£ sû A1 l tªp gçm 12 håc sinh nú v A2 l tªp bao gçm 20 håc
sinh nam cõa mët lîp;
Sì ç sp x¸p S l "3 h ng dåc, méi h ng câ 6 và tr½";
i·u ki»n R1: 3 và tr½ ¦u cõa h ng 1 ph£i l nú, 3 và tr½ sau cõa h ng
1 ph£i l nam;
8
i·u ki»n R2: ð h ng 2, nam v núa ÷ñc x¸p v o c¡c và tr½ xen k³
nhau, nh÷ng và tr½ ¦u ti¶n ph£i l nam;
i·u ki»n R2: 3 và tr½ ¦u cõa h ng 3 ph£i l nam, 3 và tr½ sau cõa
h ng 3 ph£i l nú;
Khi â méi c¡ch sp x¸p th nh h ng cõa c¡c håc sinh tø A1 v A2
theo sì ç S thäa m¢n c¡c i·u ki»n R1, R2, R3 l mët c§u h¼nh tê hñp.
Ghi chó 1.2.5 (Ch¿nh hñp câ l°p). Gi£ sû A l mët hñp húu h¤n vîi |A| = n,
cán k l mët sè nguy¶n d÷ìng. Ta công gi£ sû
A1 , A2 , . . . , Ak l c¡c ph¦n tû cõa A,
S l sì ç sp x¸p "bë câ thù tü gçm k th nh ph¦n (x1 , x2 , . . . , xk )",
R l i·u ki»n sp x¸p "x1 ∈ A1 , x2 ∈ A2 , . . . , xk ∈ Ak ".
Khi â méi c§u h¼nh tê hñp tr¶n A1, A2, . . . , Ak theo S thäa m¢n R
÷ñc gåi l mët ch¿nh hñp câ l°p chªp k cõa n ph¦n tû cõa A.
D¹ th§y r¬ng méi ch¿nh hñp câ l°p chªp k cõa n ph¦n tû cõa A câ thº
coi l mët ph¦n tû cõa t½ch · c¡c A1 ×. . .×Ak . Do â, n¸u ta kþ hi»u sè ch¿nh
hñp câ l°p chªp k cõa n ph¦n tû cõa A b¬ng Akn, th¼ Akn = |A1 ×A2 ×. . .×Ak |.
Theo quy tc nh¥n ta câ
|A1 × A2 × . . . × Ak | = |A1 ||A2 | . . . |Ak | = nk .
V¼ vªy
k
An = nk .
Ghi chó 1.2.6 (Ch¿nh hñp khæng l°p). Gi£ sû A l mët tªp húu h¤n vîi
|A| = n,
cán k l mët sè nguy¶n d÷ìng. Ta gi£ sû
A1 = A,
S l sì ç sp x¸p "bë câ thù tü gçm k th nh ph¦n (x1 , x2 , . . . , xk )",
R l i·u ki»n sp x¸p "x1 ∈ A1 , x2 ∈ A1 , . . . , xk ∈ A1 ".
Khi â méi c§u h¼nh tê hñp tr¶n A1 theo S thäa m¢n tr¶n R ÷ñc gåi
l mët ch¿nh hñp khæng l°p chªp k cõa n ph¦n tû cõa A. Ch¿nh hñp khæng
l°p th÷íng ìn gi£n ÷ñc gåi l ch¿nh hñp. Kþ hi»n sè c¡c ch¿nh hñp chªp k
cõa n ph¦n tû cõa A b¬ng Akn.
Akn =
n!
, n¸u k 6 n.
(n − k)!
9
Ghi chó 1.2.7 (Tê hñp khæng l°p). Gi£ sû A l mët tªp húu h¤n vîi |A| = n,
cán k l mët sè nguy¶n d÷ìng. Ta gi£ sû
A1 = A,
S l sì ç sp x¸p "tªp câ k ph¦n tû {x1 , x2 , . . . , xk }",
R l i·u ki»n sp x¸p ”x1 ∈ A1 , x2 ∈ A1 , . . . , xk ∈ A1 ”.
Khi â méi c§u h¼nh tê hñp tr¶n A1 theo S thäa m¢n R ÷ñc gåi l
mët tê hñp khæng l°p chªp k cõa n ph¦n tû cõa A. Tê hñp khæng l°p th÷íng
÷ñc gåi ìn gi£n l tê hñp.
Nh÷ vªy, mët tê hñp chªp k cõa n ph¦n tû cõa A câ thº ÷ñc xem nh÷
l mët tªp conlücl÷ñng k cõa A. K½ hi»u sè c¡c tê hñp chªp k cõa n ph¦n
tû cõa A b¬ng nk ,
n¸u 0 6 k 6 n,
n¸u k > n.
Ghi chó 1.2.8 (a tªp). Mët sü tö tªp c¡c vªt câ b£n ch§t tòy þ, trong
â câ thº câ nhúng vªt khæng ph¥n bi»t ÷ñc vîi nhau (v câ thº coi nh÷
l sü l°p l¤i cõa còng mët vªt), ÷ñc gåi l a tªp hñp hay ngn gån l a
tªp. C¡c vªt trong a tªp công ÷ñc gåi l c¡c ph¦n tû. Ta công dòng c¡c
ph÷ìng ph¡p x¡c ành tªp hñp º x¡c ành a tªp. Nh÷ng èi vîi a tªp,
ta c¦n x¡c ành sè c¡c ph¦n tû khæng ph¥n bi»t ÷ñc vîi nhau, sè l÷ñng c¡c
ph¦n tû cõa mët a tªp A công ÷ñc gåi l lüc l÷ñng cõa A v ÷ñc kþ hi»u
l |A|.
V½ dö: A = {a, a, a, b, c, c} l mët a tªp vîi |A| = 6.
Theo ành ngh¾a, hiºn nhi¶n méi tªp công l a tªp, nh÷ng ng÷ñc l¤i,
mët a tªp câ thº khæng l tªp hñp. Ch¯ng h¤n, a tªp A ð tr¶n khæng l
tªp hñp.
N¸u c¡c ph¦n tû cõa mët a tªp A ·u l ph¦n tû cõa mët tªp B , th¼
ta s³ nâi r¬ng A l a tªp tr¶n B . Ch¯ng h¤n, a tªp A ð tr¶n l mët a tªp
tr¶n tªp B = {a, b, c}.
Ghi chó 1.2.9 (Tê hñp l°p). Gi£ sû A l mët tªp húu h¤n vîi |A| = n, cán
k l mët sè nguy¶n d÷ìng. Ta gi£ sû A1 , A2 , . . . , Ak l c¡c ph¦n tû cõa A,
S l sì ç sp x¸p "a tªp câ k ph¦n tû {x1 , x2 , . . . , xk }",
(
=
n
=
k
0,
n!
k!(n−k)! ,
10
l i·u ki»n sp x¸p ”x1 ∈ A1, x2 ∈ A2, . . . , xk ∈ Ak ”.
Khi â, méi c§u h¼nh tê hñp tr¶n A1, A2, . . . , Ak theo S thäa m¢n R
÷ñc gåi l mët tê hñp câ l°p chªp k cõa n ph¦n tû cõa A.
Nh÷ vªy, theo ành ngh¾a mët tê hñp câ l°p chªp k cõa n ph¦n tû cõa
A câ thº coi l mët a tªp lüc l÷ñng k vîi c¡c ph¦n tû ·u thuëc A. K½ hi»u
sè c¡c tê hñp câ l°p chªp k cõa n ph¦n tû cõa A b¬ng CRnk . Ta công nhªn
x²t r¬ng n¸u A = {a1, a2, . . . , an}, th¼ mët a tªp B lüc l÷ñng k vîi c¡c ph¦n
tû ·u thuëc A ho n to n ÷ñc x¡c ành n¸u sè l¦n xu§t hi»n trong B cõa
méi ai, i = 1, 2, . . . , n, ÷ñc x¡c ành. Ta câ
R
k
CRnk = Cn+k−1
.
Ghi chó 1.2.10 (Ho¡n và khæng l°p). Gi£ sû A l mët tªp húu h¤n vîi
|A| = n.
Khi â mët ch¿nh hñp chªp n cõa n ph¦n tû A ÷ñc gåi l mët
ho¡n và khæng l°p cõa n ph¦n tû cõa A. Ho¡n và khæng l°p th÷íng ÷ñc gåi
ìn gi£n l ho¡n và.
N¸u kþ hi»u sè c¡c ho¡n và cõa n ph¦n tû cõa A l Pn th¼ theo ành
ngh¾a ta câ
Pn = Ann =
n!
n!
=
= n!.
(n − n)!
0!
Ghi chó 1.2.11 (Ho¡n và câ l°p). Gi£ sû A = {a1, a2, . . . , an} l mët tªp
húu h¤n lüc l÷ñng n, cán m1, m2, . . . , mn l n sè nguy¶n khæng ¥m ¢ cho
sao cho ½t nh§t câ mët mi 6= 0. Ta công gi£ sû m = m1 + m2 + . . . + mn,
A1 , A2 , . . . , Am l c¡c ph¦n tû cõa A,
S l sì ç sp x¸p "bë câ thù tü gçn m th nh ph¦n d¤ng (x1 , x2 , . . . , xm ),"
R1 l i·u ki»n "x1 ∈ A1 , x2 ∈ A2 , . . . , xm ∈ Am ",
R2 l i·u ki»n"a1 xu§t hi»n ð óng m1 th nh ph¦n, a2 xu§t hi»n ð
óng m2 th nh ph¦n, . . . , an xu§t hi»n ð óng mn th nh ph¦n".
Khi â c§u h¼nh tê hñp A1, . . . , Am theo S thäa m¢n R1, R2 ÷ñc gåi
l mët ho¡n và câ l°p cõa c¡c ph¦n tû a1, . . . , an cõa tªp A vîi tham sè l°p
l m1, . . . , mn.
Theo ành ngh¾a cõa ch¿nh hñp câ l°p v ho¡n và câ l°p ta th§y ngay
r¬ng mët ho¡n và câ l°p cõa c¡c ph¦n tû a1, . . . , an cõa tªp A vîi tham sè
l°p l m1, m2, . . . , mn ch½nh l mët ch¿nh hñp l°p chªp m cõa n ph¦n tû cõa
11
thäa m¢n i·u ki»n R2. Công th§y ngay r¬ng mët ho¡n và câ l°p cõa c¡c
ph¦n tû a1, a2, . . . , an cõa tªp A vîi tham sè l°p l m1 = m2 = . . . = mn = 1
ch½nh l mët ho¡n và khæng l°p chªp n cõa ph¦n tû A.
Kþ hi»u sè c¡c ho¡n và câ l°p cõa c¡c ph¦n tû a1, a2, . . . , an vîi tham
sè l°p m1, m2, . . . , mn l m ,mm,...,m . º t½nh sè n y ta coi mët ho¡n và câ
l°p tr¶n l mët c¡ch thüc hi»n h nh ëng H "t¤o ra ho¡n và câ l°p" bao gçm
n giai o¤n k¸ ti¸p nhau H1 , H2 , . . . , Hn sau ¥y:
Giai o¤n H1: t¤o ra m1 th nh ph¦n a1 cho ho¡n và câ l°p. Rã r ng l
méi tªp con B1 = {i ∈ {1, . . . , m} |xi = a} cõa tªp {1, 2, . . . , m} t÷ìng ùng
vîi óng mët c¡ch thüc hi»n giai o¤n n y. V¼ vªy câ mm c¡ch thüc hi»n
H1 .
Giai o¤n H2: t¤o ra m2 th nh ph¦n a2 cho ho¡n và câ l°p. V¼ ¢ chån
ra m1 th nh ph¦n º l m th nh ph¦n a1 n¶n ch¿ cán l¤i m − m1 th nh ph¦n
câ thº dòng º chån ra l m th nh ph¦n a2. Lªp luªn nh÷ ð giai o¤n H1 ta
câ m−1
c¡ch thüc hi»n giai o¤n H2.
m
A
1
2
n
1
2
....................................
Giai o¤n Hn: T¤o ra mn th nh ph¦n l an cho ho¡n và câ l°p. V¼ ð
(n − 1) giai o¤n tr÷îc ta ¢ chån ra (m1 + . . . + mn−1 ) th nh ph¦n n¶n ch¿
cán l¤i m − (m1 + . . . + mn−1) th nh ph¦n câ thº dòng º l m th nh ph¦n
)
an . Do â m−(m +...+m
c¡ch thüc hi»n giai o¤n Hn.
m
Theo nguy¶n lþ nh¥n ta câ
1
n−1
n
m
m1 , m2 , . . . , mn
=
!
=
m
m1
!
m − m1
m2
!
!
m − (m1 + . . . + mn−1 )
mn
(m − m1 )!
(m − m1 − . . . − mn−1 )!
m!
.
···
m1 !(m − m1 )! m2 !(m − m1 − m2 )!
m!(m − m1 − . . . − mn−1 )!
Suy ra
m
m1 , m2 , . . . , mn
!
=
m!
.
m1 !m2 ! . . . mn !
K¸t qu£ tr¶n câ thº ph¡t biºu d÷îi d¤ng kh¡c nh÷ sau (ph¥n ho¤ch
cõa mët tªp hñp).
ành lþ 1.2.12. Cho c¡c sè tü nhi¶n m1, m2, . . . , mn sao cho m1 + m2 +
. . . + mn = m. Khi â sè ph¥n ho¤ch mët tªp hñp A gçm m ph¦n tû kh¡c
12
nhau th nh hñp ríi r¤c cõa n tªp con B1, B2, . . . , Bn, vîi sè ph¦n tû theo thù
tü m1, m2, . . . , mn, kþ hi»u m ,mm,...,m v b¬ng
1
2
n
m!
.
m1 !m2 ! . . . mn !
Chùng minh. Ta câ thº thüc hi»n c¡c ph¥n ho¤ch ¢ mæ t£ tr¶n ¥y cõa tªp
A th nh n tªp con B1 , B2 , . . . , Bn nh÷ sau: Ta l§y mët tªp con
B1b§t ký
chùa m1 ph¦n tû cõa tªp hñp A (i·u n y câ thº thüc hi»n theo mm c¡ch),
1
trong m − m1 ph¦n tû cánl¤i, ta l§ymët tªp con B2 chùa m2 ph¦n tû (i·u
− m1
n y câ thº thüc hi»n theo m m
c¡ch), . . . . Khi â, theo quy tc nh¥n,
2
sè t§t c£ c¡c c¡ch chån c¡c tªp con B1, B2, . . . , Bn l
m − m1
m − m1 − m2 − . . . − mn−1
...
m2
mn
m!
(m − m1 )!
(m − m1 − m2 )!
=
×
×
m1 !(m − m1 )! m2 !(m − m1 − m2 )! m3 !(m − m1 − m2 − m3 )!
(m − m1 − m2 − . . . − mn )!
× ... ×
mn !(m − m1 − m2 − . . . − mn )!
m!
=
.
m1 !m2 ! . . . mn !
m
m1
V½ dö 1.2.13. Gi£ sû câ m chú c¡i, trong â câ m1 chú a1, m2 chú a2 . . . ,
chú an (trong â m1 + m2 + . . . + mn = m). Tø c¡c chú c¡i â câ thº
lªp ÷ñc bao nhi¶u "tø" kh¡c nhau (tø câ ngh¾a ho°c tø khæng câ ngh¾a) m
méi tø gçm m chú c¡i ¢ cho?
Ta ¡nh sè và tr½ c¡c chú c¡i trong méi tø bði c¡c sè 1, 2, . . . , m. Méi "tø"
÷ñc x¡c ành ho n to n bði tªp hñp Bi c¡c sè hi»u cõa c¡c và tr½ t¤i â câ
chú ai. Do â sè "tø" kh¡c nhau lªp n¶n tø c¡c chú c¡i ¢ cho b¬ng sè c¡ch
m ta câ thº biºu di¹n tªp hñp A = {1, 2, . . . , m} d÷îi d¤ng hñp ríi r¤c cõa
c¡c tªp con B1, B2, . . . , Bn. Theo ành lþ 1.2.12 th¼ sè "tø" c¦n t¼m b¬ng
mn
m
m1 , m2 , . . . , mn
!
=
m!
.
m1 !m2 ! . . . mn !
Ch¯ng h¤n, x²t hai tr÷íng hñp minh håa cö thº:
13
i) Sè c¡c "tø" thu ÷ñc b¬ng c¡ch ho¡n và c¡c chú c¡i cõa tø 'nhanh' b¬ng
5!
= 30.
2!2!1!
ii) Sè c¡c "tø" câ thº lªp ÷ñc tø 12 chú c¡i (gçm 4 chú a, 4 chú b, 2 chú c,
12!
2 chú d) b¬ng 4!4!2!2!
.
Ghi chó 1.2.14 (Cæng thùc a thùc). "Cæng thùc nhà thùc Newton" l
sü khai triºn cõa biºu thùc (a + b)n trong â a, b ∈ R v n ∈ N∗. "Cæng
thùc a thùc" l sü khai triºn cõa biºu thùc (a1 + a2 + . . . + am)n trong â
a1 , a2 , . . . , am ∈ R v n ∈ N∗ .
Sü khai triºn cõa (a1 + a2 + . . . + am)n ÷ñc cho bði cæng thùc sau ¥y,
gåi l cæng thùc a thùc
(a1 + . . . + am )n =
X
n1 ,...,nm ∈N,
=
Pm
i=1
ni =n
X
n1 ,...,nm ∈N,
Pm
i=1
ni =n
14
m
m1 , m2 , . . . , mn
!
an1 1 . . . anmm
n!
an1 1 . . . anmm .
n1 ! . . . nm !
Ch֓ng 2
Quan h» hai ngæi v mët sè b i to¡n
2.1. ¸m mët sè quan h» hai ngæi °c bi»t
Möc ½ch ch½nh cõa möc n y l ¸m mët sè quan h» hai ngæi °c bi»t
nh÷ sè quan h» hai ngæi ph£n x¤, sè quan h» hai ngæi èi xùng, .... Tr÷îc
h¸t ta ÷a ra mët sè ki¸n thùc chu©n bà. Theo lþ thuy¸t tê hñp sè tªp con
n!
k ph¦n tû cõa tªp n l nk =
. Ta ÷a ra mët chùng minh sì c§p
k!(n − k)!
kh£ng ành n y düa v o c¡c quy tc ¸m cì b£n.
Bê · 2.1.1. Sè t§tc£ c¡c tªp con k ph¦n tû cõa mët tªp hñp n ph¦n tû
b¬ng k!(nn!− k)! = nk .
Chùng minh. Kþ hi»u sè tªp con k ph¦n tû cõa mët tªp n ph¦n tû l Unk .
Muèn düng mët tªp con k ph¦n tû cõa tªp hñp A ta câ thº gh²p th¶m v o
mët tªp con k − 1 ph¦n tû cõa A mët trong n − (k − 1) = n − k + 1 ph¦n
tû cán l¤i.
V¼ câ Unk−1 tªp con k − 1 ph¦n tû v ta câ thº bê sung tªp con §y
th nh mët tªp con k ph¦n tû theo n − k + 1 c¡ch, n¶n l m nh÷ vªy ta thu
÷ñc (n − k + 1)Unk−1 tªp con k ph¦n tû cõa A. Nh÷ng khæng ph£i t§t c£
c¡c tªp con ·u kh¡c nhau, v¼ ta câ thº nhªn mët tªp con k ph¦n tû theo k
c¡ch, cö thº l l§y méi mët trong k ph¦n tû cõa nâ gh²p th¶m k − 1 ph¦n
tû cán l¤i. V¼ vªy sè (n − k + 1)Unk−1 vøa t¼m ÷ñc ð tr¶n g§p k l¦n sè Unk
c¡c tªp con k ph¦n tû cõa A. Do â ta câ ¯ng thùc
(n − k + 1)Unk−1 = kUnk .
Tø â ta suy ra
Unk =
n − k + 1 k−1 n − k + 1 n − k + 2 k−2
Un =
Un = . . .
k
k
k−1
15
(n − k + 1) . . . (n − 1) n
U1 .
k(k − 1) . . . 2
l sè tªp con mët ph¦n tû cõa A. Nâ b¬ng sè ph¦n tû cõa A, tùc l n.
Vªy
U1n
n(n − 1) . . . (n − k + 1)
1.2 . . . k
n!
n(n − 1) . . . (n − k + 1)(n − k) . . . 3.2.1
=
.
=
1.2 . . . k.(n − k) . . . 3.2.1
k!(n − k)!
Ukn =
Bê · 2.1.2 (Sè tªp con cõa mët tªp húu h¤n). Sè tªp con kh¡c nhau cõa
mët tªp A húu h¤n ph¦n tû l 2|A|.
Chùng minh. C¡ch 1: Cho A l mët tªp húu h¤n. Ta li»t k¶ c¡c ph¦n tû cõa
A theo mët thù tü n o â. Giúa c¡c tªp con cõa A v c¡c d¢y nhà ph¥n câ
ë d i |A| câ sü t÷ìng ùng 1-1. Cö thº l , mët tªp con cõa A ÷ñc g¡n vîi
d¢y nhà ph¥n câ sè 1 ð và tr½ thù i n¸u ph¦n tû thù i trong danh s¡ch thuëc
tªp con n y, v l sè 0 trong nhúng tr÷íng hñp ng÷ñc l¤i. Theo quy tc nh¥n
câ 2|A| d¢y nhà ph¥n ë d i |A|. V¼ vªy |P (A)| = 2|A|.
C¡ch 2: Gåi Ta l tªp hñp t§t c£ c¡c tªp con cõa tªp hñp A chùa ph¦n
tû a ∈ A. Hiºn nhi¶n méi tªp con nh÷ th¸ ÷ñc ho n to n x¡c ành, n¸u ta
bi¸t t§t c£ c¡c ph¦n tû cán l¤i cõa nâ (trø a). V¼ vªy câ bao nhi¶u tªp con
nh÷ th¸ th¼ câ b§y nhi¶u tªp con trong tªp A0 = A \ a. Tªp hñp A0 n y câ
m − 1 ph¦n tû. V¼ vªy, n¸u ta gåi sm l sè tªp con cõa mët tªp hñp câ m
ph¦n tû, th¼ |Ta| = sm−1.
Gåi T a l tªp hñp t§t c£ c¡c tªp con cõa tªp hìp A khæng chùa a,
th¼ |T a| công b¬ng sm−1, v¼ c¡c tªp con â công l c¡c tªp con cõa tªp hñp
A 0 = A \ a.
V¼ 2A = Ta ∪ T a v Ta ∩ T a = ∅, n¶n theo quy tc cëng, ta câ
|2A | = |T (a)| + |T a | = 2sm−1 .
Tø â suy ra sm = 2sm−1. p döng li¶n ti¸p ¯ng thùc n y, ta ÷ñc
sn = 2sn−1 = 22 sn−2 = . . . = 2n−1 s1 .
s1
l sè tªp con cõa mët tªp hñp câ mët ph¦n tû. Nh÷ng mët tªp hñp câ
16
mët ph¦n tû ch¿ câ hai tªp con l tªp réng v ch½nh nâ. Vªy s1 = 2. Do â
sn = 2n .
C¡ch 3: Cho tªp A câ n ph¦n tû. X²t tªp hñp Y = {0, 1}. Vîi méi tªp
con B cõa A, ta x¡c ành mët ¡nh x¤ f : A → Y nh÷ sau: Cho x ∈ A, n¸u
x ∈ B th¼ ta °t f (x) = 1, cán n¸u x ∈
/ B th¼ ta °t f (x) = 0. Nh÷ vªy ùng
vîi méi tªp con B cõa A, câ mët ¡nh x¤ f tø A tîi Y .
£o l¤i, n¸u f l mët ¡nh x¤ tø A tîi Y th¼ ùng vîi nâ câ mët tªp con
B cõa A, gçm t§t c£ c¡c ph¦n tû x ∈ A sao cho f (x) = 1.
Sü t÷ìng ùng §y giúa tªp hñp c¡c tªp con cõa tªp hñp A v tªp hñp
c¡c ¡nh x¤ tø A tîi X rã r ng l 1 − 1. Do â sè tªp con cõa A, tùc l |2A|,
b¬ng sè ¡nh x¤ tø tªp hñp A câ n ph¦n tû tîi tªp hñp Y câ hai ph¦n tû.
Theo M»nh · 2.1.2 sè n y l 2m. Vªy |2A| = 2m.
C¡ch 4: C¡c tªp con cõa A gçm c¡c lo¤i tªp: 0 ph¦n tû, 1 ph¦n tû, ...,
n ph¦n tû. Méi k ∈ {0, 1, ..., n}, theo Bê · 2.1.1 câ nk tªp con k ph¦n tû
cõa A. Vªy sè tªp con cõa A l
!
!
!
n
n
n
+
+ ··· +
= (1 + 1)n = 2n
0
1
n
theo cæng thùc khai triºn a thùc.
Ta ÷a ra mët ùng döng cõa k¸t qu£ tr¶n trong gi£i to¡n sì c§p.
B i to¡n 2.1.3 (VMO-2004). Cho tr÷îc c¡c sè nguy¶n d÷ìng m, n. T½nh
T =
m
X
Ck
k=0
n+k
m+k
2
+
n
X
Ck
k=0
m+k
.
n+k
2
H÷îng d¨n gi£i. Ta c¦n chùng minh têng c¦n t½nh b¬ng 1, tùc l :
m
n
k
k
X
X
Cn+k
Cm+k
+
= 1.
2n+k+1
2m+k+1
k=0
k=0
C¡c lôy thøa cõa 2 cho ta li¶n t÷ðng ¸n sè tªp con cõa mët tªp hñp
k
Trong c¡c tªp con cõa tªp S = {1, 2, . . . , m + n + 1} d¹ th§y Cn+k
2m−k
tªp d¤ng {a1, a2, . . . , an+i} , (1 < i 6 m + 1) trong â (a1 < a2 < . . . < an+i)
n
v an+1 = n + k + 1 vîi 0 6 k 6 m (Do câ Cn+k
c¡ch chån n ph¦n tû
(a1 , a2 , . . . , an )) tø tªp {1, 2, . . . , n + k}, 1 c¡ch chån an+1 = n + k + 1
17
- Xem thêm -