三个有限集合元素个数的计算公式

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问题描述:

三个有限集合的并集中元素个数问题

推荐答案

2023-10-24 02:21:22

先证明两个元素的公式:card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).

显然当A∩B=空集时,有card(A∪B)=card(A)+card(B),即上述公式成立(因为card(空集)=0);

当A∩B≠空集时,而A∪B=(A(A∩B))∪(B(A∩B))∪(A∩B),这是三个不相交的并,故card(A∪B)=card((A(A∩B))∪(B(A∩B))∪(A∩B))=card(A(A∩B))+card(B(A∩B))+card(A∩B);

又因为A=(A(A∩B))∪(A∩B),这又是一个无交的并(即(A(A∩B))∩(A∩B)=空集),故card(A)=card(A(A∩B))+card(A∩B),同理card(B)=card(B(A∩B))+card(A∩B);

故card(A∪B)=card(A(A∩B))+card(B(A∩B))+card(A∩B)=(card(A)-card(A∩B))+(card(B)-card(A∩B))+card(A∩B)=card(A)+card(B)-card(A∩B),获证

再用上面的结论证明card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(B∩C)-card(C∩A)+card(A∩B∩C).

card(A∪B∪C)=card(A∪(B∪C))=card(A)+card((B∪C))-card(A∩(B∪C))=card(A)+card(B)+card(C)-card(B∩C)-card((A∩B)∪(A∩C))=card(A)+card(B)+card(C)-card(B∩C)-(card(A∩B)+card(A∩C)-card((A∩B)∩(A∩C)))=card(A)+card(B)+card(C)-card(B∩C)-(card(A∩B)+card(A∩C)-card(A∩B∩C))=

card(A)+card(B)+card(C)-card(B∩C)-card(A∩B)-card(A∩C)+card(A∩B∩C)获证.

注:论证过程中用到了一些集合的运算公式,现整理如下供你参考:

集合交换律

A∩B=B∩A

A∪B=B∪A

集合结合律

(A∩B)∩C=A∩(B∩C)

(A∪B)∪C=A∪(B∪C)

集合分配律

A∩(B∪C)=(A∩B)∪(

其他答案

2023-10-24 02:21:22

给定一个数集、由其中三个元素组成的集合个数为n

数集的元素个数为m

则:n=(m-a)/3

其中a表示m不为3的倍数时除以n的余数

即a=3(m-m/3)

公式解释:

元素三个三个地分配,剩余的a个就不能凑成一个集

因此减去a

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