问题 解答题

已知集合A={1,2,3,…,2n(n∈N*)}.对于A的一个子集S,若存在不大于n的正整数m,使得对于S中的任意一对元素s1,s2,都有|s1-s2|≠m,则称S具有性质P.

(Ⅰ)当n=10时,试判断集合B={x∈A|x>9}和C={x∈A|x=3k-1,k∈N*}是否具有性质P?并说明理由.

(II)若集合S具有性质P,试判断集合 T={(2n+1)-x|x∈S)}是否一定具有性质P?并说明理由.

答案

(Ⅰ)当n=10时,集合A={1,2,3,,19,20},B={x∈A|x=10,11,12,,19,20}不具有性质P.

因为对任意不大于10的正整数m,都可以找到集合B中两个元素b1=10与b2=10+m,使得|b1-b2|=m成立.

集合C={x∈A|x=3k-1,k∈N*}具有性质 P.

因为可取m=1<10,对于该集合中任意一对元素c1=3k1-1,c2=3k2-1,k1,k2∈N*

都有|c1-c2|=3|k1-k2|≠1.

(Ⅱ)若集合S具有性质P,那么集合T={(2n+1)-x|x∈S}一定具有性质P.

首先因为T={(2n+1)-x|x∈S},任取t=(2n+1)-x0∈T,其中x0∈S,

因为 S⊆A,所以,x0∈{1,2,3,,2n},从而,1≤(2n+1)-x0≤2n,即t∈A,所以T⊆A.

由S具有性质P,可知存在不大于n的正整数m,使得对S中的任意一对元素s1,s2,都有|s1-s2|≠m,

对上述取定的不大于n的正整数m,从集合T={(2n+1)-x|x∈S}中任取元素t1=2n+1-x1,t2=2n+1-x2

其中,x1,x2∈S,都有|t1-t2|=|x1-x2|; 因为 x1,x2∈S,所以有|x1-x2|≠m,即|t1-t2|≠m,

所以集合T={(2n+1)-x|x∈S}具有性质P.

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