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第6题

设 m≥2m\ge2 为整数,AA 是(不必为正)整数的有限集合,B1,B2,B3,…,BmB_1,B_2,B_3,\ldots,B_m 是 AA 的子集。假设对每个 k=1,2,…,mk=1,2,\ldots,m,BkB_k 中元素之和为 mkm^k。证明 AA 至少含有 m/2m/2 个元素。
第 2/6 步:按 AA 的元素重新整理求和
X=∑a∈Afa(X) a,fa(X)=∑i: a∈BiciX=\sum_{a\in A}f_a(X)\,a,\quad f_a(X)=\sum_{i:\,a\in B_i}c_i
详细分析

代入 mi=∑b∈Bibm^i=\sum_{b\in B_i}b 并交换求和顺序,得 X=∑i=1mci∑b∈Bib=∑a∈A(∑i: a∈Bici)a=∑a∈Afa(X) aX=\sum_{i=1}^m c_i\sum_{b\in B_i}b=\sum_{a\in A}\Big(\sum_{i:\,a\in B_i}c_i\Big)a=\sum_{a\in A}f_a(X)\,a,其中 fa(X):=∑i: a∈Bicif_a(X):=\sum_{i:\,a\in B_i}c_i。