Xét bài toán dạng đơn giản hơn như sau:
Cho trước số nguyên dương $n$ và số nguyên dương $r$ thoả mãm: $r<n-r+1$
Giả sử $X=${$1$, $2$, ...,$n$}. Hỏi có bao nhiêu tập con $A$ của $X$ đồng thời có hai tính chất sau: $A$ có $r$ phần tử, $A$ không chứa hai số nguyên liên tiếp.
Lời giải như sau:
Gọi
O là họ tất cả các tập con của $X$ có tính chất đã nêu,
O' là họ tất cả các tập con có $r$ phần tử của tập hợp $Y=${$1$, $2$,...,$n-(r-1)$}.
Ta thiết lập một ánh xạ $f:O\to{O'}$ như sau: Giả sử $A=${$a_1$,$a_2$,...,$a_{r}$} $\in{O}$. Ta có thể giả thiết $a_1<a_2<...<a_r$. Đặt:
$b_1=a_1$; $b_2=a_2-1$; $b_3=a_3-2$;...;$b_i=a_i-(i-1)$;...;$b_{r}=a_{r}-(r-1)$.
Vì $a_{i+1}-a_{i}\geq{2}$ suy ra $b_{i+1}-b_{i}=a_{i+1}-i-a_{i}+i-1=a_{i+1}-a_{i}\geq{1}$.
Do đó $b_1<b_2<b_3<...<b_{r}\leq{n-r+1}$.
Ta định nghĩa:
$f(A)=B=${$b_1$, $b_2$, $b_3$, ..., $b_{r}$}$=${$a_1$, $a_2-1$, $a_3-2$, ..., $a_{i}-(i-1)$, ...,$a_{r}-(r-1)$}
Ta có $B\in{O'}$, do vậy $f$ là một ánh xạ từ
O vào
O' . Ta sẽ chứng minh $f$ là song ánh.
+) $f$ là đơn ánh: Từ công thức $b_{i}=a_{i}-(i-1)$ suy ra $a_{i}=b_{i}+i-1$. Do đó nếu $f(A)=f(A')$ thì $A=A'$.
+) $f$ là toàn ánh: Giả sử $B=${$b_1$, $b_2$, $b_3$,...,$b_{r}$} $\in{O'}$
Xét tập $A=${$a_1$,$a_2$,$a_3$,...,$a_{r}$}, ở đó:
$a_{1}=b_{1}$; $a_{2}=b_{2}+1$; $a_{3}=b_{3}+2$;...;$a_{i}=b_{i}+i-1$;...;$a_{r}=b_{r}+r-1$. Ta có $a_{1}<a_{2}<a_{3}...<a_{r}\leq{n-r+1+r-1=n}$, $b_{i}=a_{i}-(i-1)$ và $a_{i+1}-a_{i}=b_{i+1}+i-b_{i}-i+1=b_{i+1}-b_{i}+1\geq{2}$.
Do đó $A\in{O}$, $f(A)=B$.
Vậy có tất cả $C^{r}_{n-r+1}$ các tập con có tính chất đã nêu.
Trở lại bài toán:
Như vậy có: $\sum_{k=2}^{\left \lfloor \frac{n}{2} \right \rfloor}C^{k}_{n-k+1}$ tập con thoả mãn yêu cầu trên.
Tuy nhiên $n$ và $1$ đứng cạnh nhau, do đó ta phải loại đi các trường hợp này. Ta sẽ đếm số tập con thoả mãn yêu cầu trên và có chứa {$1$,$n$} tức là không chứa {$2$,$n-1$} do đó số tập này là $\sum_{k=0}^{\left \lfloor \frac{n-4}{2} \right \rfloor}C^{k}_{n-4-k+1}$
Vậy đáp số của bài toán là:$\sum_{k=2}^{\left \lfloor \frac{n}{2} \right \rfloor}C^{k}_{n-k+1}-\sum_{k=0}^{\left \lfloor \frac{n-4}{2} \right \rfloor}C^{k}_{n-k-3}$
Có ý tưởng, tuy hiểu nhầm đề.D-B=1.8hE=5F=0S=65.2
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi TRONG TAI: 19-09-2012 - 22:13