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Questão 2

ITA 2007
Matemática

(ITA - 2007)

Seja A um conjunto com 14 elementos e B um subconjunto de A com 6 elementos. O número de subconjuntos de A com um número de elementos menor ou igual a 6 e disjuntos de B é

A

28 - 9

B

28 - 1

C

28 - 26

D

214 - 28

E

28

Gabarito:

28 - 9



Resolução:

O número de subconjuntos de tamanho k de um conjunto de tamanho n é dado por  nchoose{k} (combinação de nk a k).

 

Seja Asetminus B={x in A mid x in A , x
otin B} o conjunto dos elementos de A não pertencentes a B. Temos que:

 N(Asetminus B) = N(A) - N(Acap B)=N(A)-N(B)=14-6=8 ,

pois B subseteq A (B é subconjunto de A) .

 

Portanto, o número de subconjuntos N_{Asetminus B}(t) de A  disjuntos de B e de tamanho t é dado por:

 N_{Asetminus B}(t)={8choose{t}}

 

Sendo Q a quantia pedida na questão, temos que:

Q = sum_{0}^{6} N_{A setminus B}(t)=N_{A setminus B}(0) + N_{A setminus B}(1) + N_{A setminus B}(2) + N_{A setminus B}(3) + N_{A setminus B}(4) + N_{A setminus B}(5) + N_{A setminus B}(6) = {8choose0} + {8choose1} + {8choose2} + {8choose3} + {8choose4} + {8choose5} + {8choose6}

(Note a inclusão do termo N_{A setminus B}(0): o conjunto vazio é disjunto de B)

 

Como:

 2^q = (1+1)^q = {nchoose0} + {nchoose1} + .. + {nchoose n}

Temos que:

\ Q = {8choose0} + {8choose1} + {8choose2} + {8choose3} + {8choose4} + {8choose5} + {8choose6} \ \ Q = ({8choose0} + {8choose1} + {8choose2} + {8choose3} + {8choose4} + {8choose5} + {8choose6} + {8choose7} + {8choose8}) - ({8choose7} + {8choose8}) \ \ Q= 2^8-({8choose7} + {8choose8}) \ \ Q = 2^8-9

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