Cho tập hợp A={1,2,...,16} . Hãy tìm số nguyên dương k NN sao cho mỗi tập hợp con gồm k ptư của A đều tồn tại 2 số phân biệt a,b mà a^2+b^2 là SNT
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Thật lòng xin lỗi vì bây giờ mới nhìn thấy bài tag của bạn.
Lời giải:
Tập hợp $A$ bao gồm $8$ số chẵn và $8$ số lẻ.
Nếu \(k\leq 8\). Ta có thể chọn một tập hợp \(S\) gồm $k$ phần tử chỉ gồm toàn số chẵn hoặc toàn số lẻ. Khi đó, mọi \(a,b\in S\) thì \(\left\{\begin{matrix} a^2+b^2\vdots 2\\ a^2+b^2> 2\end{matrix}\right.\) hay \(a^2+b^2\not\in\mathbb{P}\) (không thỏa mãn)
Do đó \(k>8\)
Nếu \(k=9\). Ta sẽ chỉ ra $k=9$ là số nhỏ nhất thỏa mãn bằng cách xét 8 nhóm sau:
\((1,16)\); \((2,15); (3,10); (4, 11); (5,6); (7,12); (8, 13); (9, 14)\)
(các cặp này được lấy ra từ 16 số nguyên dương thỏa mãn tổng các bình phương là số nguyên tố)
Khi đó trong tập $S$ gồm $9$ phần tử, theo nguyên lý Dirichlet ta luôn tồn tại ít nhất \(\left[\frac{9}{8}\right]+1=2\) phần tử thuộc cùng một nhóm, tức là trong tập S gồm $9$ phần tử luôn chọn ra được 2 phần tử \((a,b)\) thỏa mãn \(a^2+b^2\) là số nguyên tố.
Vậy \(k=9\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Số tập hợp con có k phần tử của tập hợp A (có 18 phần tử)
\(C_{18}^k\left(k=1,.....,18\right)\)
Để tìm max \(C_{18}^k,k\in\left\{1,2,.....,18\right\}\) (*), ta tiến hành giải bất phương trình sau :
\(\frac{C_{18}^k}{C_{18}^{k+1}}< 1\)
\(\Leftrightarrow C_{18}^k< C_{18}^{k+1}\)
\(\Leftrightarrow\frac{18!}{\left(18-k\right)!k!}< \frac{18!}{\left(17-k\right)!\left(k+1\right)!}\)
\(\Leftrightarrow\left(18-k\right)!k!>\left(17-k\right)!\left(k+1\right)!\)
\(\Leftrightarrow17>2k\)
\(\Leftrightarrow k< \frac{17}{2}\)
Điều kiện (*) nên k = 1,2,3,.....8
Suy ra \(\frac{C_{18}^k}{C_{18}^{k+1}}>1\) khi k = 9,10,...,17
Vậy ta có
\(C^1_{18}< C_{18}^2< C_{18}^3< .........C_{18}^8< C_{18}^9>C_{18}^{10}>.....>C_{18}^{18}\)
Vậy \(C_{18}^k\) đạt giá trị lớn nhất khi k = 9. Như thế số tập hợp con gồm 9 phần tử của A là số tập hợp con lớn nhất.