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问题: jihe

如何用集合知识解释:
{1,2,3……n}的k元子集个数

解答:

{1,2,3……n}的k(k>=1)元子集个数有以下两种求法:

(1)直接在 1,2,3,...,n 这n个元素中任取k个元素
共有 C(n, k) 种取法 , 显然1种取法对应着一个子集
所以 共有 C(n, k) 个子集;

(2)就含不含每个元素进行分类讨论
在k元子集中,含“1”的子集个数: 相当于 {2,3,...,n} 的所有 k-1 元子集的个数
(理解:把“1”放进 {2,3,...,n} 的每个 k-1 元子集里去,那么这个子集就变成了集合 {1,2,3,...,n} 的一个含“1”的 k 元子集,故 {2,3,...,n} 有多少个 k-1 元子集,{1,2,3,...,n} 就有多少个 k 元子集)
显然 {2,3,...,n} 的 k-1 元子集有 C(n-1, k-1) 个,故
集合 {1,2,3,...,n} 的含“1”的 k 元子集有 C(n-1, k-1) 个
同理 {1,2,3,...,n} 的含“2”的 k 元子集有 C(n-1, k-1) 个
   ……………………………………………………………………
   {1,2,3,...,n} 的含“n”的 k 元子集有 C(n-1, k-1) 个
至此,按理说,
{1,2,3,...,n} 的所有 k 元子集应该有 n*C(n-1, k-1) 个,
但是
其中的每个这样的“k”元子集在上面的计算中都重复了 k 次,
所以 {1,2,3,...,n} 的 k 元子集实际有 (n/K)*C(n-1, k-1) 个

由(1)、(2)即得 C(n, k) = (n/k)C(n-1, k-1)
证毕.