在考研复试中,离散数学的证明题通常考察考生对基本概念的理解和应用能力。以下是一个原创的离散数学证明题示例:
题目:设集合A={1, 2, 3, ..., n},证明对于任意正整数k(1 ≤ k ≤ n),存在一个子集B⊆A,使得B中任意两个不同的元素之和均不等于k。
证明:
1. 基础情形:当n=1时,集合A={1},显然不存在满足条件的子集B,因为k至少为2。此情形成立。
2. 归纳假设:假设对于任意集合A={1, 2, 3, ..., n},都存在满足条件的子集B。
3. 归纳步骤:考虑集合A={1, 2, 3, ..., n+1}。
- 若k=1,则子集B可以取为A本身。
- 若k > 1,我们从集合A中去掉元素n+1,得到集合A'={1, 2, 3, ..., n}。
- 根据归纳假设,存在一个子集B'⊆A',使得B'中任意两个不同的元素之和均不等于k。
- 若k > n+1,则k-1 < n,根据归纳假设,存在子集B'⊆A',使得B'中任意两个不同的元素之和均不等于k-1。
- 由于n+1不在B'中,添加n+1到B'中,新的子集B = B' ∪ {n+1}满足条件,因为B中任意两个不同的元素之和均不等于k。
由数学归纳法,对于任意正整数k(1 ≤ k ≤ n),存在一个子集B⊆A,使得B中任意两个不同的元素之和均不等于k。
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