集合S={1,2,...,10},元素的偶数个数不少于奇数个数的所有非空子集的个数

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  • 问:集合S={1,2,...,10},元素的偶数个数不少于奇数个数的所有非空子集的个数

    先计算这样的子集的个数:该子集中偶数个数和奇数个数相同.

    为此,把 S 分为 A = {1,3,5,7,9} 与 B = {2,4,6,8,10} 的并 (注意A和B是不相交的).

    我们从A中选k个元素构成子集E,再从B中选k个元素构成子集F(这意味着我们从B中选 5-k 个元素构成子集 BF ).

    那么,E并F就是一个"偶数个数和奇数个数"的子集,而且这样的子集都可以用这种方式得到.

    因此,"偶数个数和奇数个数相同"的子集的个数就是 E并F 的个数.

    而上述的个数,与 E并(BF) 的个数相同.

    注意 E并(BF) 相当于从S中选出5个元素,所以,E并(BF) 的个数是C(10,5).

    结论是:"偶数个数和奇数个数相同"的子集的个数为C(10,5).

    下面,把S的所有子集分成三类:

    第一类:该子集中偶数个数大于奇数个数;

    第二类:该子集中偶数个数等于奇数个数;

    第三类:该子集中偶数个数小于奇数个数.

    显然,第一类子集的个数等于第三类子集个数,

    第一类子集的个数 = (1/2)*(第一类子集的个数 + 第三类子集的个数)

    = (1/2)*(S的子集个数 - 第二类子集的个数).

    所以,"偶数个数不少于奇数个数"的子集个数

    = 第一类子集的个数 + 第二类子集的个数

    = (1/2)*(S子集个数 + 第二类子集的个数)

    = (1/2)*[2^10 + C(10,5)]

    = 638.

    最后,去掉空集,所求的子集个数为637.