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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 5/6 步:对单射两边计数
mm≤(m(m−1)+1)∣A∣m^m\le(m(m-1)+1)^{|A|}
详细分析

[0,mm+1)[0,m^{m+1}) 中恰有 mmm^m 个 mm 的倍数,即 X=0,m,2m,…,(mm−1)mX=0,m,2m,\ldots,(m^m-1)m,每个都单射到取值于 {0,1,…,m(m−1)}\{0,1,\ldots,m(m-1)\} 的 ∣A∣|A| 元组集合中,该集合有 (m(m−1)+1)∣A∣(m(m-1)+1)^{|A|} 个元素。故 mm≤(m(m−1)+1)∣A∣m^m\le(m(m-1)+1)^{|A|}。