Feladat: B.4957 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Sebestyén Pál Botond 
Füzet: 2018/december, 541. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Részhalmazok, Számhalmazok
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2018/május: B.4957

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Tekintsük külön-külön a páros (2, 4, 6, 8, 10) és páratlan (1, 3, 5, 7, 9) számokat.
Ha mindkét részhalmazra megadjuk a tyű-de-jó rész-részhalmazok számát (ami egyébként megegyezik), akkor a két szám szorzata lesz a válasz, hiszen ha két szám különbsége 2, akkor vagy mindkettő páros, vagy mindkettő páratlan (azaz egy páros tyű-de-jó rész-részhalmazhoz bármilyen páratlan tyű-de-jó rész-részhalmazt tehetünk, a tyű-de-jó tulajdonság továbbra is megmarad).
Nézzük csak a páratlan számokat.
Először legyen a teljes halmaz az {1}. Ennek 2 részhalmaza van, egyikben benne van az 1, a másikban nincs.
Most legyen a teljes halmaz az {1,3}. Az {1} részhalmazai közül a 3-at ahhoz tehetjük csak hozzá, amiben nincsen benne az 1. Ebből 1 darab van. De ennél a részhalmaznál az is lehet, hogy nem tesszük hozzá a 3-at. Szintén 1 olyan részhalmaz van, amiben benne van az 1, ehhez nem tehetjük hozzá a 3-at. Azaz 2 (1+1, azaz az {1} részhalmazainak száma) olyan részhalmaz van, amihez nem tettük hozzá a 3-at, és 1 olyan van, amihez hozzátettük (amiben az 1 nem volt). Ezt a logikát folytatva láthatjuk, hogy a halmazt újabb páratlan számmal bővítve a tyű-de-jó részhalmazok száma a Fibonacci számok szerint növekszik. Pl. a következő páratlan számra, az 5-re: ha az {1,3,5} esetében az 5 szerepel, akkor nem szerepelhet a 3, csak a kisebbek, jelen esetben az 1. Ha az 5 nincs a kiválasztott rész-részhalmazban, akkor a 3-ra kapott 3 esetet kapjuk. Azaz az {1,3,5,7,9} halmaz tyű-de-jó részhalmazainak száma a 3 utáni harmadik Fibonacci szám, a 13.
Szintén 13 darab tyű-de-jó részhalmaza van a {2,4,6,8,10} halmaznak. Tehát az 1,2,3,...,10 halmaznak 1313=169 tyű-de-jó részhalmaza van.

 

 Sebestyén Pál Botond (Budapest, Baár-Madas Református Gimn., 8. évf.)
 dolgozata alapján
 
Megjegyzés: Néhány versenyző azt is megmutatta, hogy ha an jelöli az {1,2,,3,...,n} halmaz tyű-de-jó részhalmazainak számát, akkor
an=an-2+an-3+an-4.