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  • 2011年哈萨克斯坦国际数学奥林匹克 第二天第一题(第四题)

    求同时满足以下条件的集合个数的最大值

    1)每个集合由四个元素组成

    2)任何两个不同的集合恰好有两个共同的元素

    3)没有两个元素同时属于所有的集合

    2020/3/28更新:本题解法有误,并且还是一个很明显的错误,但是懒得删和改了·····

    先证明在满足上述条件时  max (两个元素同时属于的集合数) <=3。

    先假设  max (两个元素同时属于的集合数) =4,这四个集合为集合 一 二 三 四,因为没有两个元素同时属于所有的集合,所以至少有五个集合。假设第五个集合不包含1 2,因为题干中第二个条件,所以五中 应有A B···· G H,多于四个元素,所以假设不成立。所以集合五 只可能有 1 2的其中一个(如果同时有1 2的话,不满足最开始的假设了),不妨让五有1,那么集合五内需要有A B其一、C D其一、E F其一、G H其一。所以集合五的元素数》=5,矛盾。所以不存在第五个集合,所以不存在两个元素1 2 同时属于的集合数=4。

    当  max (两个元素同时属于的集合数) =3时,因为没有两个元素同时属于所有的集合,所以至少有四个集合。假设第四个集合不包含1 2,所以四中 应有A B···· E F,多于四个元素,所以假设不成立。所以集合五 只可能有 1 2的其中一个。又因为任何两个不同的集合恰好有两个共同的元素,所以剩余的集合中,必然包含1 E  、1 F、2 E、 2 F的一种,又因为两个元素同时属于的集合数不能为4,所以1 E  、1 F、2 E、 2 F 对应的集合最多为2。所以总的集合数最多为11。 下面给出集合数为11的一种情况。

    当 max (两个元素同时属于的集合数) =2时,因为没有两个元素同时属于所有的集合,所以至少有三个集合。剩余的集合可以分为两类,一类是不包含1 2,这种情况下集合只能为A B C D,即这种情况只有一个集合。第二类是集合中只有 1 2的其中一个,这类集合必然包含1 A  、1 B、2 A、 2 B的一种,又因为两个元素同时属于的集合数最大为2,所以1 A  、1 B、2 A、 2 B 对应的集合最多为1。所以总的集合数最多为7。

    因为不存在 max (两个元素同时属于的集合数) =1的情况,所以集合个数最多为11.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lau1997/p/12565351.html
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