Câu 4THPT
Cho tập hợp gồm 2025 số nguyên dương đầu tiên. Xét một tập con của tập hợp có nhiều hơn một phần tử thỏa mãn: với mỗi , nếu thì .
Gọi là số phần tử của tập hợp . Chứng minh tồn tại tập hợp là các tập con của tập hợp số tự nhiên và thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau:
i) và .
ii) Với mỗi , tồn tại sao cho .
Cho tập hợp gồm 2025 số nguyên dương đầu tiên. Xét một tập con của tập hợp có nhiều hơn một phần tử thỏa mãn: với mỗi , nếu thì .
Gọi là số phần tử của tập hợp . Chứng minh tồn tại tập hợp là các tập con của tập hợp số tự nhiên và thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau:
i) và .
ii) Với mỗi , tồn tại sao cho .
Gọi là số phần tử của tập hợp . Chứng minh tồn tại tập hợp là các tập con của tập hợp số tự nhiên và thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau:
i) và .
ii) Với mỗi , tồn tại sao cho .
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Ý tưởng: vì chỉ cần tồn tại với , ta chọn các là các lớp thặng dư modulo (với ). Khi đó với mọi cặp số (nói riêng với mọi ), phép dịch chuyển luôn là một lớp thặng dư modulo , nên luôn khớp với một dịch bởi .
Cách dựng: Vì có phần tử với , xét tập sau, với :
Kiểm tra điều kiện i): Mỗi số tự nhiên có đúng một số dư khi chia cho , do đó thuộc đúng một tập . Suy ra và với mọi .
Kiểm tra điều kiện ii): Lấy tùy ý . Với mọi ta có
Chọn sao cho (luôn tồn tại duy nhất). Khi đó
Vậy điều kiện ii) thỏa mãn (thực ra nó đúng cho mọi , nói riêng cho mọi ).
Kết luận: Các tập được dựng như trên thỏa mãn đồng thời hai điều kiện i) và ii), nên tồn tại tập hợp như yêu cầu.
Nhận xét: Tính chất đóng của (nếu và thì ) chỉ bảo đảm là một cấp số cộng hữu hạn trong , tuy nhiên phép dựng trên không cần dùng đến tính chất này vì điều kiện ii) chỉ yêu cầu tồn tại cặp chỉ số tương ứng.
Ý tưởng: vì chỉ cần tồn tại với , ta chọn các là các lớp thặng dư modulo (với ). Khi đó với mọi cặp số (nói riêng với mọi ), phép dịch chuyển luôn là một lớp thặng dư modulo , nên luôn khớp với một dịch bởi .
Cách dựng: Vì có phần tử với , xét tập sau, với :
Kiểm tra điều kiện i): Mỗi số tự nhiên có đúng một số dư khi chia cho , do đó thuộc đúng một tập . Suy ra và với mọi .
Kiểm tra điều kiện ii): Lấy tùy ý . Với mọi ta có
Chọn sao cho (luôn tồn tại duy nhất). Khi đó
Vậy điều kiện ii) thỏa mãn (thực ra nó đúng cho mọi , nói riêng cho mọi ).
Kết luận: Các tập được dựng như trên thỏa mãn đồng thời hai điều kiện i) và ii), nên tồn tại tập hợp như yêu cầu.
Nhận xét: Tính chất đóng của (nếu và thì ) chỉ bảo đảm là một cấp số cộng hữu hạn trong , tuy nhiên phép dựng trên không cần dùng đến tính chất này vì điều kiện ii) chỉ yêu cầu tồn tại cặp chỉ số tương ứng.