Bài 4. Cho tập hợp $A= \{ 1,2, \cdots , n \}$ với $n$ là số nguyên dương. Hỏi có bao nhiêu bộ ba các tập hợp $(X,Y,Z)$ có tính thứ tự thoả mãn đồng thời các điều kiện sau:
(i) $X,Y,Z \subset A$.
(ii) $X \subset ((Y \cap Z) \cup (A \setminus Y)), \; Y \subset ((Z \cap X) \cup (A \setminus Z))$ và $Z \subset ((X \cap Y) \cup (A \setminus X))$.
(Gặp gỡ Toán học lần V năm 2013 - Lớp 11)
Nhận xét: Qua điều kiện 2 kết hợp với biểu diễn sơ đồ Venn dễ thấy $X\cap Y=Y\cap Z=Z\cap X=X\cap Y\cap Z$
Xét $\left | X\cap Y\cap Z \right |=k$
Có $C_{n}^{k}$ cách chọn $X \cap Y \cap Z$
Xét $n-k$ phần tử còn lại:
Mỗi phần tử sẽ có 4 cách chọn vào từng tập hợp
Vậy với $\left | X\cap Y\cap Z \right |=k$ thì có $C_{n}^{k}.4^{n-k}$ cách chọn tập hợp $X,Y,Z$
Theo quy tắc cộng thì có tất cả $\sum_{i=0}^{n}C_{n}^{i}.4^{n-i}=5^{n}$ cách chọn bộ ba tập $\left ( X,Y,Z \right )$ thoả mãn yêu cầu đề bài
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi lenhathoang1998: 09-08-2013 - 16:27