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  【题意不太明白,也不知怎么证明.设S1、S2、S3是三个由整数组成的非空集合,已知对于1、2、3的任意一个排列i、j、k,如果x属于Si,y属于Sj,则x-y属于Sk,证明:S1、S2、S3中必有两个集合相等.】

  题意不太明白,也不知怎么证明.

  设S1、S2、S3是三个由整数组成的非空集合,已知对于1、2、3的任意一个排列i、j、k,如果x属于Si,y属于Sj,则x-y属于Sk,证明:S1、S2、S3中必有两个集合相等.

1回答
2020-05-08 07:55
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胡家宝

  设x∈s1,且y∈s2

  那么x-y∈s3.

  根据已知条件,

  因为x-y∈s3,且x∈s1

  所以-y∈s2.

  同理可证,-x∈s1,以及y-x∈s3

  因此,对于任意一个集合,它的元素都是成对(一正一负)出现的.

  容易知道,x+y∈s3,-x-y∈s3.

  如果某个集合(如S2)中含有元素0,那么由x-0=x,知道S1和S3的元素全

  部相同,S1=S3.

  如果x(∈S1),y(∈S2)都不是0,

  那么S3中的元素x+y和x-y中必有一个的绝对值小于x和y中绝对值较大的一个(分同号和异号讨论).

  设|x|>|x-y|,那么取S2中的y和S3中的x-y重复使用上述规则,

  从而得到一串绝对值递减的数列:|x|,|x-y|,|x-2y|,……

  但是绝对值递减的整数列不能无限下去,因此必然最终得到0(无穷递降法).

  所以,我们证明了必然有一个集合中含有0元素.

  从而得到结论

2020-05-08 08:00:25

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