Ana Sayfa  |  Özel Ders  |  İletişim
A = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11} kümesinin alt kümelerinin kaç tanesinde ardışık tamsayı ikilileri bulunmaz?

Soruda ifade edilen, A nın kaç tane alt kümesinde 1 ve 2, 2 ve 3, ... , 10 ve 11 sayılarının birlikte bulunmadığıdır.

Öncelikle, 7 ve 7 den çok elemanlı alt kümelerde mecburen ardışık elemanlarımız olacaktır. Çünkü, {1,3,5,7,9,11} kümesine bir 7. eleman eklendiğinde ardışık tamsayı ikilisi elde etmemiz kaçınılmazdır.

O halde soruyu en fazla 6 elemanlı alt kümeler için çözeceğiz.

0 elemanlı alt küme sayısı ile başlarsak, sadece boş küme olduğundan 1 tanedir.

1 elemanlı alt küme sayısı C(11,1) = 11 dir. Çünkü 1 elemanlı kümenin elemanlarının ardışık olması düşünülemez.

2 elemanlı alt küme sayısı için, C(11,2) olan tüm 2 elemanlı alt kümelerden ardışık elemanlara sahip alt kümeleri çıkaracağız. Ardışık elemanlı {1,2}, {2,3}, {3,4}, ... , {10,11} olmak üzere 10 tane alt küme vardır. Yani, 2 elemanlı C(11,2) - 10 = 55 - 10 = 45 tane alt kümemiz vardır.

Bu noktaya kadar işler istediğimiz gibi gitmiştir. Bu noktadan sonra sorumuz karmaşık bir hal alır. Bu durumla baş etmek için, kümemizi iki ayrık alt kümeye ayıralım. 

M = {1,3,5,7,9,11} ve N = {2,4,6,8,10}

M ve N kümelerini en çok elemanlı birbirinin ardışığı olmayan elemanları içerecek şekilde seçtik. Şimdi, M ve N den sayıları en çok 6 tane olacak şekilde elemanlar seçeceğiz.

3 elemanlı alt küme sayısı için, M ve N den aşağıdaki tablodaki gibi seçimler yapacağız.

M N Alt küme sayısı
3 0 C(6,3)=20
2 1 C(4,2).C(5,1)=30
1 2 C(4,2).2+C(3,2).4=24
0 3 C(5,3)=10
Toplam 20+30+24+10=84

İzah edilmesi gereken s(M)=1 ve s(N)=2 durumu vardır. M den 1 yada 11 i seçtiğimizde, 1 için N den ardışık olmayan {4,6,8,10} ve 11 için de N den {2,4,6,8} gibi 4 elemanlı kümelerden 2 eleman seçeriz. O yüzden, C(4,2) ile 2 çarpılmıştır. M den 3,5,7 ve 9 dan birini seçtiğimizde ise N den her seferinde 3 elemanlı bir kümeden seçim yapma durumumuz vardır.Örneğin, 3 için, {6,8,10} gibi. O yüzden, Bu durum da C(3,2).4 ile hesaplanmıştır.

4 elemanlı alt küme sayısı için, M ve N den aşağıdaki tablodaki gibi seçimler yapacağız.

M N Alt küme sayısı
4 0 C(6,4)=15
3 1 C(4,3).5=20
2 2 4.C(3,2)+6.C(2,2)=18
1 3 4.C(3,3)+2.C(4,3)=12
0 4 C(5,4)=5
Toplam 15+20+18+12+5=70

Tabloda izah edilmesi gereken noktalar, önceki tablodakine benzemektedir. Hesaplamalar, ardışık elemanlar yerleştirmeme esasına göre yapılmıştır.

5 elemanlı alt küme sayısı için, M ve N den aşağıdaki tablodaki gibi seçimler yapacağız.

M N Alt küme sayısı
5 0 C(6,5)=6
4 1 C(5,1)=5
3 2 4
2 3 3
1 4 2
0 5 C(5,5)=1
Toplam 6+5+4+3+2+1=21

6 elemanlı alt küme sayısı sadece M kümesinden seçilecek elemanlar ile bulunur. O halde, 6 elemanlı alt küme sayısını C(6,6) = 1 dır.

Tüm alt küme sayılarını bir tabloda gösterelim.

Eleman sayısı: 0 1 2 3 4 5 6
Altküme sayısı: 1 11 45 84 70 21 1

Bütün altküme sayılarını toplayalım, 1+11+45+84+70+21+1=233 elde ederiz.