问题
解答题
[必做题]
已知整数n≥4,集合M={1,2,3,…n}的所有3个元素的子集记为A1,A2,…,AC.
(1)当n=5时,求集合A1,A2,…,AC中所有元素之和;
(2)设mi为Ai中的最小元素,设pn=m1+m2+…+mc,试求pn(用n表示).
答案
(1)当n=5时,含元素1的子集中,必有除1以外的两个数字,两个数字的选法有个,所以含有数字1的几何有6个.同理含2,3,4,5的子集也各有6个,
于是所求元素之和为(1+2+3+4+5)×15=90
(2)证明:不难得到1≤mi≤n-2,mi∈Z,并且以1为最小元素的子集有个,以2为最小元素的子集有
个,以3为最小元素的子集有C 2n-2
,…以n-2为最小元素的子集有C 2n-3
个C 22
∴pn=m1+m2+…+mc=1×
+2C 2n-1
+…+(n-2)C 2n-2 C 22
=(n-2)
+(n-3)C 22
+…+C 23 C 2n-1
=
+(n-3)(C 22
+C 22
)+(n-4)C 23
+…+C 24 C 2n-1
=
+(n-3)(C 22
+C 33
)+(n-4)C 23
+…C 24 +C 2n-1
=
+C 22
+(n-3)(C 34
+C 24
)+…+C 34 C 2n-1
=
+C 22
+(n-4)C 34
+…+C 35 C 2n-1
=
+C 44
+C 34
+…+C 35
=C 3n C 4n+1