به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
908 بازدید
در دانشگاه توسط کیوان عباس زاده (3,110 امتیاز)

فرض کنید $F_{1}$ و $F_{2}$ دو خانواده از زیر مجموعه های مجموعه $X= \lbrace 1,2,...,n\rbrace $ هستند به طوری که به ازای هر $A \in F_{1}$ و $B \in F_{2}$ ,$|A \cap B|$ عددی زوج است . ثابت کنید : $$|F_{1}||F_{2}| \leq 2^n$$

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,161 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ

برای اثبات از جبر خطی استفاده می کنیم و به خاطر طولانی بودن اثبات قسمت عمده و ساده اثبات را برعهده خوانند می گذاریم.

فرض کنید که $P(X)$ مجموعه توانی $X$ باشد.عمل دوتایی $ \oplus $ را روی $P(X)$ در نظر بگیرید:

$ \forall S,T \in P(X):S \oplus T:=(S \cup T) - (S \cap T)=(S - T) \cup (T-S)$

به راحتی نشان داده می شود که $(P(X), \oplus )$ یک گروه با عمل خنثی $ \emptyset $ است.حالا اگر $F=[0,1]$ یک میدان دو عضوی باشد (مثلن $Z_2$ یا همان زیر میدان اعدادد حقیقی) آنگاه به راحتی می توان نشان داد که:

$.:F \times (P(X), \oplus) \longrightarrow (P(X), \oplus) \wedge \forall S \in P(X):0S=0.S= \emptyset ,1S=1.S=S$

یک ضرب اسکالر در بردار است.

بنابر این $V=(P(X), \oplus )$ یک فضای برداری $n$ بعدی ($V=<[[1],[2],...,[n]]$) روی میدان $F$ است و $CardV=2^n$

حالا فرض کنید که $k$ بزرگترین عدد حسابی باشد که $F_1$ دارای $k$ بردار مستقل خطی باشد و $A$ زیرفضای تولید شده توسط این بردارها باشد و $A'$ را فضای مکمل $A$ بگیرید.($A \cap A'= [\emptyset] ,A \oplus A'=V$).

واضح است که $dim^A_F=k$ و $dim^{A'}_F=n-k$.حالا برای هر $B \in F_2$ عملگر زیر را در نظر بگیرید:

$\phi _B :V \longrightarrow F \wedge \forall S \in V: \phi (S)=f \Leftrightarrow |S \cap B| \equiv f(mod2)$

می توان نشان داد که

$ \phi _B $

خوشتعریف و خطی است و

$\phi_B|_{F_1}=0 $

و درنتیجه

$ \phi_B|_A=0$

در واقع $ \phi _B$ یک تابعک خطی روی $A'$ است. است.حالا عملگر خطی زیر را در نظر بگیرید (این را نشان دهید):

$ \varphi :A' \longrightarrow F^* \wedge \varphi (B)= \phi _B$

این عملگر یک به یک است لذا به ازای هر عضو $F_1$ یک تابعک خطی روی $A'$ موجود است و چون رتبه فضای دوگان یعنی فضای تابعک های خطی با رتبه خود فضا برابر است پس:

$|F_1| \leq dim^A_F=2^k,|F_2| \leq dim^{A'}_F=|F_2|^{n-k} \Rightarrow|F_1||F_2| \leq 2^k \times 2^{n-k}=2^n$

$ \Box $

برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...