12.6: Вправи
- Page ID
- 65232
Довести: Якщо\(B\) кінцевий, а\(A \subseteq B\text{,}\) потім\(A\) кінцевий і\(\vert A \vert \le \vert B \vert\text{.}\)
Припустимо, що\(A\text{,}\)\(B\text{,}\) і\(C\) є кінцевими підмножинами універсальної множини\(U\text{.}\)
- Довести: Якщо\(A\) і\(B\) непоєднуються, то\(\vert A \sqcup B \vert = \vert A \vert + \vert B \vert\text{.}\)
- Доведіть:\(\vert A \cup B \vert = \vert A \vert + \vert B \vert - \vert A \cap B \vert\text{.}\)
- Підказка.
-
Див. розділ Вправа 9.9.5 та використання рівності із завдання a.
- Визначаємо аналогічну формулу для\(\vert A \cup B \cup C \text{.}\)
- Підказка.
-
Спочатку намалюйте діаграму Венна.
Використовуйте індукцію, щоб довести безпосередньо, що якщо\(\vert A \vert = n\) потім\(\vert \mathscr{P}(A) \vert = 2^n\text{.}\) Використовуйте Worked Example 12.2.1 як модель для підтвердження індукційного кроку.
Доведіть: Якщо\(\vert A \vert = \infty\) і\(A \subseteq B\text{,}\) тоді\(\vert B \vert = \infty\text{.}\)
Доведіть факт 12.3.2.
Об'єднайте Приклад 12.3.3 і Приклад 12.3.10, щоб переконатися, що інтервал\(\mathbb{R}\) одиниць\((0,1)\) і мають однаковий розмір.
- Підказка.
-
Спочатку нанесіть проколоте коло\(\hat{S}\) на деякий відкритий інтервал у\(x\) -осі шляхом «розгортання»\(\hat{S}\text{.}\)
Використовуйте приклад 12.3.3 і функцію,\(f(x) = \tan x\) щоб довести, що інтервал\((-\pi/2,\pi/2)\) і\(\mathbb{R}\) мають однаковий розмір.
- Підказка.
-
Функція не\(f(x) = \tan x\) є один-на-один, але вона стає один-на-один, якщо обмежити її домен відповідним інтервалом
Доведіть, що якщо\(A\) і\(B\) мають однаковий розмір, то так робити\(\mathscr{P}(A)\) і\(\mathscr{P}(B)\text{.}\)
- Підказка.
-
Див. Вправу 10.7.19.
Припустимо,\(A\) це набір з\(\vert A \vert = n\text{.}\) Тоді ми можемо перерахувати його елементи як\(A = \{a_1,a_2,\ldots ,a_n\}\text{.}\)
- Побудувати біекцію від множини степенів\(A\) до множини слів в алфавіті\(\Sigma = \{T,F\}\) довжини\(n\text{.}\)
Зверніть увагу, що тут потрібні два завдання.
- Явно опишіть функцію,\(f: \mathscr{P}(A) \rightarrow \Sigma^\ast_n\) описуючи правило введення-виведення: дайте детальний опис того, як, з урахуванням підмножини\(B \subseteq A\text{,}\), слово\(f(B)\) має бути вироблено.
- Доведіть, що ваша функція\(f\) є bijection.
- Підказка.
-
При визначенні правила введення-виведення для вашої функції\(f: \mathscr{P}(A) \rightarrow \Sigma^\ast_n\text{,}\) подумайте про те, як можна побудувати довільну підмножину,\(A\text{,}\) а потім пов'язати цей процес з послідовністю відповідей на\(n\) істинні/помилкові питання.
- Використовуйте завдання a, щоб визначити кардинальність\(\mathscr{P}(A)\text{.}\) пояснення.
- Підказка
-
Див. Примітку 1.3.1.
- Припустимо,\(k\) є деяким фіксованим (але невідомим) цілим числом, з\(0 \le k \le n\text{.}\) Let\(\mathscr{P}(A)_k\) представляють підмножину,\(\mathscr{P}(A)\) що складається з усіх підмножин\(A\), які мають саме\(k\) елементи. Опишіть, як ваш bijection з Task a, може бути використаний для підрахунку елементів\(\mathscr{P}(A)_k\text{.}\)
- Підказка.
-
Розглянемо, як може допомогти обмеження домену.