1 [Kinh nghiệm]Các bài tập Hệ đại diện phân biệt, định lý Hall Sat Jun 25, 2011 12:42 pm
Admin
Quản trị viên
I. Hệ đại diện phân biệt
Bài toán của chúng ta là:
Cho n chàng trai, nếu một nhóm k chàng trai bất kì quen với ít nhất k cô gái (1 ≤ k ≤ n).
Chứng tỏ rằng đây là điều kiện cần và đủ để tổ chức một đám cưới tập thể sao cho mỗi chàng trai cưới một cô gái mình quen
Có thể mô hình lại bài toán bằng tập hợp. Gọi Si, i = 1, 2, .., n là tập các cô gái mà chàng trai thứ i quen. Khi đó với mọi i1, i2, ..., ik ∈ {1, 2, ..., n} thỏa mãn |Si1 ∪ Si2 ∪ ... ∪ Sik | ≥ k (Điều kiện Hall)
khi và chỉ khi tồn tại (a1, ..., an) ∈ S1 × S2 × ... × Sn sao cho ai = aj với i = j
Đây là cũng là nội dung của định lý Hall còn gọi là định lý Đám cưới (Hall’s Marriage Theorem)
Một bộ (a1, ..., an) như vậy gọi là một hệ đại diện phân biệt cho hệ tập hợp (S1,S2, ...,Sn) (viết tắt là TRAN), phần tử ai ∈ Si gọi là đại diện cho Si, lưu ý rằng ai = aj với i = j. Như vậy nếu như hệ tập (S1, ...,Sn) thỏa mãn điều kiện Hall thì tồn tại một TRAN cho hệ đó và điều ngược lại nếu một hệ có TRAN thì nó thỏa mãn điều kiện Hall. Một TRAN nếu có nói chung là không duy nhất, bài toán cần quan tâm là có bao nhiêu TRAN của một hệ tập hợp cho trước.
II. Định lý Hall
Giả sử các tập con S1, S2,..., Sm thoả mãn điều kiện:
N (Si1 U Si2 U....U Sik) ≥ k (1)
với mọi 1 ≤ k ≤ m, 1 ≤ i1 < i2 <....< ik ≤ m và mỗi tập con này có ít nhất t phần tử khi đó:
- Nếu t ≤ m thì họ đang xét có ít nhất số TRAN là t!
- Nếu t > m thì họ đang xét có ít nhất số TRAN là [You must be registered and logged in to see this image.]
- Khi (1) có 1 họ con trở thành đẳng thức, thì họ con đó gọi là họ con tới hạn.
III. Bài trong đề thi
(Trang 94, bài 32) Một nhóm thợ gồm:
- Hùng có thể đảm nhận (Gò, hàn, rèn)
- Dũng có thể đảm nhận (Mạ, rũa, hàn, rèn)
- Chính có thể đảm nhận (Gò, mạ, rèn)
- Trung có thể đảm nhận (Rũa, đánh bóng, sơn, rèn)
- Lan có thể đảm nhận (Rũa, đánh bóng, sơn, mạ)
- Vân có thể đảm nhận (Đánh bóng, sơn, gò)
Một công việc cần thực hiện là (Rèn, gò, rũa, mạ, đánh bóng, sơn)
Hỏi:
- Có ít nhất bao nhiêu cách phân công công việc mà mỗi thợ thực hiện một công đoạn?
- Chỉ ra 2 cách phân công, nếu có.
Bài toán của chúng ta là:
Cho n chàng trai, nếu một nhóm k chàng trai bất kì quen với ít nhất k cô gái (1 ≤ k ≤ n).
Chứng tỏ rằng đây là điều kiện cần và đủ để tổ chức một đám cưới tập thể sao cho mỗi chàng trai cưới một cô gái mình quen
Có thể mô hình lại bài toán bằng tập hợp. Gọi Si, i = 1, 2, .., n là tập các cô gái mà chàng trai thứ i quen. Khi đó với mọi i1, i2, ..., ik ∈ {1, 2, ..., n} thỏa mãn |Si1 ∪ Si2 ∪ ... ∪ Sik | ≥ k (Điều kiện Hall)
khi và chỉ khi tồn tại (a1, ..., an) ∈ S1 × S2 × ... × Sn sao cho ai = aj với i = j
Đây là cũng là nội dung của định lý Hall còn gọi là định lý Đám cưới (Hall’s Marriage Theorem)
Một bộ (a1, ..., an) như vậy gọi là một hệ đại diện phân biệt cho hệ tập hợp (S1,S2, ...,Sn) (viết tắt là TRAN), phần tử ai ∈ Si gọi là đại diện cho Si, lưu ý rằng ai = aj với i = j. Như vậy nếu như hệ tập (S1, ...,Sn) thỏa mãn điều kiện Hall thì tồn tại một TRAN cho hệ đó và điều ngược lại nếu một hệ có TRAN thì nó thỏa mãn điều kiện Hall. Một TRAN nếu có nói chung là không duy nhất, bài toán cần quan tâm là có bao nhiêu TRAN của một hệ tập hợp cho trước.
II. Định lý Hall
Giả sử các tập con S1, S2,..., Sm thoả mãn điều kiện:
N (Si1 U Si2 U....U Sik) ≥ k (1)
với mọi 1 ≤ k ≤ m, 1 ≤ i1 < i2 <....< ik ≤ m và mỗi tập con này có ít nhất t phần tử khi đó:
- Nếu t ≤ m thì họ đang xét có ít nhất số TRAN là t!
- Nếu t > m thì họ đang xét có ít nhất số TRAN là [You must be registered and logged in to see this image.]
- Khi (1) có 1 họ con trở thành đẳng thức, thì họ con đó gọi là họ con tới hạn.
III. Bài trong đề thi
(Trang 94, bài 32) Một nhóm thợ gồm:
- Hùng có thể đảm nhận (Gò, hàn, rèn)
- Dũng có thể đảm nhận (Mạ, rũa, hàn, rèn)
- Chính có thể đảm nhận (Gò, mạ, rèn)
- Trung có thể đảm nhận (Rũa, đánh bóng, sơn, rèn)
- Lan có thể đảm nhận (Rũa, đánh bóng, sơn, mạ)
- Vân có thể đảm nhận (Đánh bóng, sơn, gò)
Một công việc cần thực hiện là (Rèn, gò, rũa, mạ, đánh bóng, sơn)
Hỏi:
- Có ít nhất bao nhiêu cách phân công công việc mà mỗi thợ thực hiện một công đoạn?
- Chỉ ra 2 cách phân công, nếu có.
Được sửa bởi Admin ngày Wed Aug 10, 2011 5:57 am; sửa lần 2.