高级中学数学竞赛讲义0集合与简单逻辑(4)
发布时间:2021-06-05
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于S,将这11个数按连续两个为一组,分成6组,其中一组只有一个数,若S含有这11个数中至少6个,则必有两个数在同一组,与已知矛盾,所以S至多含有其中5个数。又因为2004=182×11+2,所以S一共至多含有182×5+2=912个元素,另一方面,当
时,恰有,且S满足题目条件,所以最少含有912个元素。
例8求所有自然数,使得存在实数满足:
【解】当时,;当时,;当时,
。下证当时,不存在满足条件。
令,则
所以必存在某两个下标,使得,所以或,即,所以或,。
(ⅰ)若,考虑,有或,即
,设,则,导致矛盾,故只有
考虑,有或,即,设,则
,推出矛盾,设,则,又推出矛盾,所以故当时,不存在满足条件的实数。
(ⅱ)若,考虑,有或,即,这时,推出矛盾,故。考虑,有或,即=3,于是,矛盾。因此,所以,这又矛盾,所以只有,所以。故当时,不存在满足条件的实数。
例9 设A={1,2,3,4,5,6},B={7,8,9,……,n},在A中取三个数,B中取两个数组成五个元素的集合,求的最小值。
【解】
设B中每个数在所有中最多重复出现次,则必有。若不然,数出现次(),则在出现的所有中,至少有一个A中的数出现3次,不妨设它是1,就有集合{1,},其中,为满足题意的集合。必各不相同,但只能是2,3,4,5,6这5个数,这不可能,所以
20个中,B中的数有40个,因此至少是10个不同的,所以。当时,如下20个集合满足要求:
{1,2,3,7,8},{1,2,4,12,14},{1,2,5,15,16},{1,2,6,9,10},