Cho A là một tập hợp có 20 phần tử. Có bao nhiêu tập hợp con khác rỗng của A mà có số phần tử là chẵn.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\text { Số tâp con của } A \text { có } 2 \text { phần tử là } C_{2}^{{2}}\)
\(\text { Số tâp con của } A \text { có } 4 \text { phần tử là } C_{2}^{4}\)
...
\(\text { Số tâp con của } A \text { có } 20 \text { phần tử là } C_{\text {on }}^{20}\)
\(\text { Số tập con khác rỗng của } A \text { có số phần tử chẵn là } T=\mathrm{C}_{20}^{2}+\mathrm{C}_{20}^{4}+\mathrm{C}_{20}^{6}+\cdots+\mathrm{C}_{20}^{20} \text { . }\)
\(\text { Ta có }\left\{\begin{array}{l} \mathrm{C}_{20}^{0}+\mathrm{C}_{20}^{1}+\mathrm{C}_{20}^{2}+\cdots+\mathrm{C}_{20}^{20}=(1+1)^{20}(1) \\ \mathrm{C}_{20}^{0}-\mathrm{C}_{20}^{1}+\mathrm{C}_{20}^{2}-\mathrm{C}_{20}^{3}+\cdots+\mathrm{C}_{20}^{20}=(1-1)^{20}(2) \end{array}\right.\)
Cộng vế theo vế của 1 và 2 ta được
\(\begin{aligned} & 2 \cdot \mathrm{C}_{20}^{2}+2 \cdot \mathrm{C}_{20}^{2}+2 \cdot \mathrm{C}_{20}^{4}+2 \cdot \mathrm{C}_{20}^{6}+\cdots+2 \cdot \mathrm{C}_{20}^{20}=2^{20} \\ \Rightarrow \quad & T=2^{19}-1 \\ \Leftrightarrow & T=524287 . \end{aligned}\)