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第1問

S\mathcal S を、各 AiA_i が {1,2,…,1998}\{1,2,\ldots,1998\} の部分集合である全ての nn 組 (A1,A2,…,An)(A_1,A_2,\ldots,A_n) の集合とする。K∈SK\in\mathcal S に対し f(K)=∣A1∪A2∪⋯∪An∣f(K)=|A_1\cup A_2\cup\cdots\cup A_n| と置く。∑K∈Sf(K)\sum_{K\in\mathcal S}f(K) を求めよ。
ステップ 2/5: 漸化式を導く
s(n,m)=2ns(n,m−1)+(2n−1)2n(m−1)s(n,m)=2^ns(n,m-1)+(2^n-1)2^{n(m-1)}
詳しい解説

{1,…,m−1}\{1,\ldots,m-1\} 上の組について、各 AiA_i に mm を含めるか独立に選ぶ。拡張は 2n2^n 個あり、古い和の寄与は 2n2^n 倍、mm を含むものは一つを除いて全てなので第2項を得る。従って s(n,m)=2ns(n,m−1)+(2n−1)2n(m−1)s(n,m)=2^ns(n,m-1)+(2^n-1)2^{n(m-1)}。