一 集合A的子集个数 1 n个元素每个都有两种选择,即有或没有,那么n个元素就有2^n种 2 有n个元素,每个元素进行一次判断要不要把它选出来放进子集里, 。。。 这样子判断n次,产生了2^n种不同子集 二 若集合A有n个元素,则集合A的子集个数为2^n(即2的n次方)真子集个数是什么 非空真子集个数是什么 并证明 最佳答案 2^n - 1, 2^n - 2 证:设元素编号为1, 2, ... n。每个子集对应一个长度为n的二进制数, 数的第i位为1表示元素i在集合中,0表示元素i不在集合中。 00...0(n个0) ~ 11...1(n个1) [二进制] 一共有2^n个数,因此对应2^n个子集,去掉11...1(即全1,表示原来的集合A)则有2^n-1个真子集,再去掉00...0(即全0,表示空集)则有2^n-2个非空真子集 比如说集合{a, b, c}元素编号为a--1, b--2, c--3 111 <--> {a, b, c} --> 即集合A 110 <--> {a, b, } --> 元素1(a), 元素2(b)在子集中 101 <--> {a, , c} --> 元素1(a), 元素3(c)在子集中 ... ... 001 <--> { , , c} 000 <--> { , , } --> 即空集 如果你学过排列组合,可以有更简单的证明。 三 关于含有n个元素的集合的真子集个数问题 最近发现这么一类问题,让你求对于含有n个元素的集合,其含有m个元素真子集的个数是多少?(n>m) 这里有一道例题: 1个集合里有10个元素,那么他有3个元素的子集是多少个? 首先,我们来逐步解决这个问题。 引入一:1个集合里有10个元素,那么他有1个元素的子集是多少个? 答:这个貌似不用说都知道吧。。。10个。。。这个小学生都会做。。。即有n个 引入二:1个集合里有10个元素,那么他有2个元素的子集是多少个? 答:这个就有一些难度了,但并不很难,这里有一个思路: 先定住一个元素,然后另一个元素逐渐往后移动,可能我说不清楚,请看图解: (◎定住元素★移动元素☆其他元素,下同) ◎★☆☆☆☆☆☆☆☆ 下一步是: ◎☆★☆☆☆☆☆☆☆ 就像这样,发现什么了么?对,定住一个之后,问题就化简了,变成了:1个集合里有9个元素,那么他有1个元素的子集是多少个? 之后向后移动定住元素,像那样再次化简问题,如图所示: ◎☆☆☆☆☆☆☆☆★ 下一步是: ☆◎★☆☆☆☆☆☆☆ 结果就出来了:9+8+7+6+5+4+3+2+1=45个 发现什么了么?这好像高斯定理啊,那么这个公式就是n(n-1)/2 其实,这个小问题是著名的握手问题,即10人相互握手,既不重复,又不落空,总共要握多少次? 答案依然为45个。 铺垫了这么多,让我们来看看正题吧。。。(众:你的废话确实很多) 对于3个,我们先定住一个,即把它转化为2个元素的问题,利用引入二的公式,我们可得: 36+28+21+15+10+6+3+1=120 问题深入:上述方法已经可以解决问题了,但是并不是很简单,有没有一般规律呢? 让我们看看这个问题: 1个集合里有10个元素,那么他有4个元素的子集是多少个? 根据刚才的方法,我们可得: 84+56+35+20+10+4+1=210 看来,规律要出来了,让我们来总结一下前面的算式 引入一:公式n,即n÷1 引入二:公式n(n-1)/2,即n(n-1)/(1×2) 三:暂无公式,但有3时得120,恰有10(10-1)(10-2)/(1×2×3)=120 四:暂无公式,但有4时得210,恰有10(10-1)(10-2)(10-3)/(1×2×3×4)=210 看来公式真的出来了 公式:对于问题1个集合里有n个元素,那么他有m个元素的子集是多少个?(n>m;n,m∈Z) 其数量为n(n-1)(n-2)...(n-m+1)/(1×2×...×m) 如果学过阶乘,那么公式可表示为n!÷(n-m)!÷(m!) (插一句:所谓阶乘,简单讲是对于自然数的一种运算。 设这个自然数为n,则其阶乘n!(这是阶乘表示法)=1×2×...×n 特别的,定义0!=1) 问题深入二: 1个集合里有10个元素,那么它的真子集是多少个? 这里就一带而过,不给证明。。。 答案为10+45+120+210+252+210+120+45+10+1(1是空集φ)=1023 稍微敏感的人就会发现,其公式为2^n-1(2的n次幂减1的差),证明不提供。。。 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/4d2fb6475bfafab069dc5022aaea998fcc22400b.html