Bài tổ hợp

Bài toán: Cho tập hợp S=\left \{ 1,2,..,16\left.  \right \} \right..Tìm số nguyên dương k nhỏ nhất sao cho mỗi tập con gồm k phần tử của S đều chứa 2 phần tử a,b phân biệt sao cho a^2+b^2 là số nguyên tố.

Lời giải:

Nếu a,b cùng chẳn thì a^2+b^2 chẳn và lớn hơn 2 nên không là số nguyên tố.

Trong tập S gồm 8 số chẵn,do đó nếu k \leq 8 thì tồn tại tập con gồm k phần tử chẳn của S.Khi đó trong tập con này không tồn tại a,b để a^2+b^2 là số nguyên tố.

Do đó k \geq 9.Ta sẽ chứng minh k=9 thỏa mãn.

Thật vậy,ta chia tập S thành 8 tập con gồm 2 phần tử a,ba^2+b^2 là số nguyên tố.

Các tập con đó là:(1;4),(2;3),(5;8),(6;11),(7;10),(9;16),(12;13),(14;15)

Do đó theo nguyên lí Dirichle thì trong 9 phần tử tồn tại 2 phần tử thuộc 1 trong 8 tập trên,nên ta luôn có a,b sao cho a^2+b^2 là số nguyên tố.

Vậy k=9 là số bé nhất thỏa mãn ycbt.

About cuoichutdi

Special
This entry was posted in Tổ hợp. Bookmark the permalink.

Leave a comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.