子集个数怎么算(集合的子集的个数)

沙滩排球 2022-11-28 09:44www.1689878.com沙滩排球

以前,有个同学问我,为什么当一个集合中元素的个数为n个的时候,它的子集就是

个?当时,我就表扬了他,因为我们高一刚学集合时就接触了这个结论,当时我们老师只是直接给出这个结论,最多就由you特殊到一般归纳下。怎么归纳的呢?就是当一个集合中的元素有一个的时候,就有一个

与它本身这两个子集,就有

个子集;当一个集合有两个元素的时候,即A=

,那么它的子集就有

,

,A,所以有

个子集;当一个集合的集合有三个元素的时候,即B=

,那么它的子集有

,

,

,

,

,B,所以它的子集的个数为

个.......所以我们猜想归纳得出当一个集合中元素的个数为n个的时候,它的子集就是

个。而且当一个集合中元素为零时,即空集,它的子集只有它本身一个,所以它也满足公式

.

以上方法只是粗略地得出结论,我们知道数学结论、定理的得出都是要经过严格的证明的。我当时表扬提问的学生,我们学习理工科,就是要多问几个为什么,做学问、搞科研就要有质疑的精神。下面,我们就简单的证明下这个结论。当一个集合元素的个数有n个的时候,那么它的子集按元素个数可以分(n 1)类,分别是元素个数为0,1,2,3......n个。当子集元素个数为0时,这类子集的个数就是从n个中取0个的组合数,即

个;当子集元素个数为1个时,这类子集的个数就是从n个中取1个的组合数,即

个;当子集元素的个数为2的时候,这类子集的个数就是从n个中取2个的组合数,即

个......当子集的元素个数为n的时候,这类子集的个数就是从n个中取n个的组合数,即

个。最后,根据二项式定理可知

.至此,该结论得证。

这个结论由于出现在高一,由于当时知识储备不足而无法证明,所以很多同学只是记住了结论,随着学习的深入,等到高二时,我们学习了排列与组合和二项式定理后,只需稍作点拨,就很容易明白了。

此外,本人最近买了本几何画板教程,以后准备多加强这方面的学习,以方便做讲课课件,而且以后也更方便利用业余时间发点文章供大家参考、讨论、交流。也欢迎大家读我的文章并留言、点赞,如果你觉得我的文章对你有用,你也可以收藏、转发并关注我。当然,我写的东西也有可能有不对的地方,欢迎朋友们批评指正。

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