设m,n∈N*,已知由自然数组成的集合S={a1,a2,…,an}(a1<a2<⋯<an),集合S1,S2,…,Sm是S的互不相同的非空子集,定义n×m数表:
X=x11 x12 … x1m x21 x22 … x2m ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ xn1 xn2 … xnm
,其中xij=1,ai∈Sj 0,ai∉Sj
,
设 d(ai)=xi1+xi2+⋯+xim(i=1,2,⋯,n),令d(S)是 d(a1),d(a2),…d(an) 中的最大值.
(Ⅰ)若m=3,S={1,2,3},且X=1 0 1 0 1 1 1 0 0
,求S1,S2,S3及d(S);
(Ⅱ)若S={1,2,…,n},集合S1,S2,…,Sn中的元素个数均相同,若d(S)=3,求n的最小值;
(Ⅲ)若 m=7,S={1,2,…,7},集合 S1,S2,…,S7 中的元素个数均为3,且Si∩Sj≠∅(1≤i<j≤7),求证:d(S)的最小值为3.
x 11 | x 12 | … | x 1 m |
x 21 | x 22 | … | x 2 m |
⋮ | ⋮ | ⋱ | ⋮ |
x n 1 | x n 2 | … | x nm |
1 , a i ∈ S j |
0 , a i ∉ S j |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 |
【答案】(Ⅰ)S1={1,3},S2={2},S3={1,2},d(S)=2;
(Ⅱ)4;
(Ⅲ)证明见解析.
(Ⅱ)4;
(Ⅲ)证明见解析.
【解答】
【点评】
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