Σελίδα 1 από 1

Προχωρούμε σε τομές

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Απρ 01, 2017 8:12 am
από dement
Έστω A_1, A_2, ..., A_{2n} υποσύνολα του \{ 1, 2, ..., n \}, ανά δύο διαφορετικά.

Να βρεθεί η μέγιστη τιμή του \displaystyle \sum_{i=1}^{2n} \frac{\left| A_i \cap A_{i+1} \right|}{|A_i| \cdot |A_{i+1}|}, με την υπόθεση A_{2n+1} = A_1.

(|A| είναι ο αριθμός των στοιχείων του A).

(Κολομβία 2011)

Re: Προχωρούμε σε τομές

Δημοσιεύτηκε: Τετ Απρ 05, 2017 3:36 pm
από Demetres
Θα δείξουμε αρχικά ότι για κάθε δύο διαφορετικά σύνολα A,B έχουμε \displaystyle{  \frac{|A \cap B|}{|A||B|} \leqslant \frac{1}{2}}

Έστω ότι |A| = a,|B|=b και έστω χωρίς βλάβη της γενικότητας ότι a \geqslant b. Αν a=0 το αποτέλεσμα είναι άμεσο. Το ίδιο και αν a = 1 αφού η συνθήκη ότι τα A,B είναι διαφορετικά μας δίνει |A \cap B| = 0. Πρέπει λοιπόν a \geqslant 2. Τότε όμως είναι |A \cap B| \leqslant |B| = b οπότε \displaystyle{ \frac{|A \cap B|}{|A||B|} \leqslant \frac{1}{a} \leqslant \frac{1}{2}.}

Άρα το ζητούμενο άθροισμα είναι μικρότερο ή ίσο του n. Η ισότητα λαμβάνεται αν επιλέξουμε τα σύνολα \{1\},\{1,2\},\{2\},\{2,3\},\ldots,\{n\},\{n,1\}.