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集合{1,2,...,mn},m,n均为正奇数,如何将其拆分为m个两两不交的n元子集,使每个子集元素之和相等如题请给出拆分方案
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集合{1,2,...,mn},m,n均为正奇数,如何将其拆分为m个两两不交的n元子集,使每个子集元素之和相等
如题 请给出拆分方案
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答案和解析
首先,构造m个集合如下
T1=(1,m+[m/2]+1)
T2=(2,2m)
T3=(3,m+[m/2])
T4=(4,2m-1)
……
Tm-3=(m-3,m+[m/2]+3)
Tm-2=(m-2,m)
Tm-1=(m-1,m+[m/2]+2)
Tm=(m,m+1)
则这m个集合的和的取值为1+(m+[m/2]+1)~(m-1)+(m+[m/2]+2)的连续整数,
将2m+1~3m分配给这m个集合即m个两两不交的3元子集,每个子集元素之和相等.
由数学归纳法,假设n=k时可以拆分为Ti,i=1,2,…,m,
即m个两两不交的k元子集,每个子集元素之和相等,
当n=k+2时,
集合{1,2,…,mk}中的元素由归纳假设可拆分为Ti,i=1,2,…,m
集合{mk+1,mk+2,…,m(k+2)}首尾构成一组,即
U1={mk+1,m(k+2)}
U2={mk+2,m(k+2)-1}
…
Um={mk+m,mk+m+1}
显然Ui中元素之和相等
则Xi=Ti∪Ui及为所求
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T1=(1,m+[m/2]+1)
T2=(2,2m)
T3=(3,m+[m/2])
T4=(4,2m-1)
……
Tm-3=(m-3,m+[m/2]+3)
Tm-2=(m-2,m)
Tm-1=(m-1,m+[m/2]+2)
Tm=(m,m+1)
则这m个集合的和的取值为1+(m+[m/2]+1)~(m-1)+(m+[m/2]+2)的连续整数,
将2m+1~3m分配给这m个集合即m个两两不交的3元子集,每个子集元素之和相等.
由数学归纳法,假设n=k时可以拆分为Ti,i=1,2,…,m,
即m个两两不交的k元子集,每个子集元素之和相等,
当n=k+2时,
集合{1,2,…,mk}中的元素由归纳假设可拆分为Ti,i=1,2,…,m
集合{mk+1,mk+2,…,m(k+2)}首尾构成一组,即
U1={mk+1,m(k+2)}
U2={mk+2,m(k+2)-1}
…
Um={mk+m,mk+m+1}
显然Ui中元素之和相等
则Xi=Ti∪Ui及为所求
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