对于集合N={1,2,3,…,n}及其它的每一个非空子集,定-查字典问答网
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来自陈于平的问题

  对于集合N={1,2,3,…,n}及其它的每一个非空子集,定义一个“交替和”如下:按照递减的次序重新排列该子集,然后从最大数开始交替地减、加后继的数.例如集合{1,2,4,6,9}的交替和是9–6+4–2+1

  对于集合N={1,2,3,…,n}及其它的每一个非空子集,定义一个“交替和”如下:按照递减的次序重新排列该子集,然后从最大数开始交替地减、加后继的数.例如集合{1,2,4,6,9}的交替和是9–6+4–2+1=6,集合{5}的交替和为5.当集合N中的n=2时,集合N={1,2}的所有非空子集为{1},{2},{1,2},则它的“交替和”的总和S2=1+2+(2–1)=4,则当时n=3,S3=_____;根据S1、S2、S3,猜想集合N={1,2,3,……n}的每一个非空子集的“交替和”的总和Sn=__________.

  S2=4,S3=12,S4=32

  Sn=n*2^(n-1)

  能给出证明吗

3回答
2020-04-30 22:26
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黄兵

  n=1时,显然成立

  设Sn=n*2^(n-1)时成立

  当取n+1时,所有集合包括三种

  1、n时的所有集合,Sn1=Sn

  2、n时的所有集合每一个里面增加一个(n+1),一共2^n-1个,Sn2=(2^n-1)*(n+1)-Sn

  3、集合{n+1},Sn3=n+1

  Sn+1=Sn1+Sn2+Sn3

  =Sn+2^(n-1)*(n+1)-Sn+n+1

  =(2^n-1)*(n+1)+n+1

  =2^n(n+1)

  得证

2020-04-30 22:29:25
陈于平

  2、n时的所有集合每一个里面增加一个(n+1),一共2^n-1个,Sn2=(2^n-1)*(n+1)-Sn

  "一共2^n-1个",Sn2=(2^n-1)*(n+1)-Sn

  什么意思

2020-04-30 22:30:15
黄兵

  我以n=2、3为例说明一下Sn和S(n+1)之间的推导关系

  首先,要知道元素个数为n的集合的非空子集个数为2^n-1个,这是一个基本知识点。

  以n=2为例,其非空子集个数为2^2-1个3个

  即{1},{2},{1,2}

  当n=3时,其非空子集包括三个类型

  1、n=2的子集{1},{2},{1,2},其“交替和”Sn与n=2时的Sn一样

  2、n=2的子集中加上3,{1,3},{2,3},{1,2,3},其“交替和”Sn=3*3-n=2时的Sn,因为每个子集中的元素1、2位置都向后挪了一个位置,所以其符号都变了,比如{1、2}的Sn是2-1,当增加一个元素3,{1,2,3}的Sn是3-2+1=3-(2-1).也就是说每个含有3的集合的Sn=3-(不含有3的Sn).

  这步是关键,也是难点所在。文字说明不容易,希望你能体会其中奥妙

  3、{3},Sn=3

2020-04-30 22:34:14

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