Question

Difficulty: MediumKümelerde Temel Kavramlar ve Alt Küme
Elemanları sayılardan ve kümelerden oluşan bir KK kümesi
K={1,2,3,{1},{2},{1,2},{1,3},{2,4}}K = \{ 1, 2, 3, \{1\}, \{2\}, \{1, 2\}, \{1, 3\}, \{2, 4\} \}
biçiminde tanımlanıyor. Bu kümenin alt kümelerinden biri olan XX kümesi için aşağıdaki koşullar verilmiştir:
* XX kümesinin her elemanı KK kümesinin bir alt kümesidir.
* XX kümesinin alt küme sayısı 8'dir.

Buna göre, bu koşulları sağlayan kaç farklı XX kümesi tanımlanabilir?

  1. A
    2
  2. 4Answer
  3. C
    6
  4. D
    8
  5. E
    10

Answer

4 farklı X kümesi tanımlanabilir.
K kümesinin hem elemanı hem de alt kümesi olan elemanlar {1}\{1\}, {2}\{2\}, {1,2}\{1, 2\} ve {1,3}\{1, 3\} olmak üzere 4 tanedir. Alt küme sayısı 8 olan bir X kümesinin eleman sayısı 3 olmalıdır. Bu 4 eleman arasından 3 elemanlı bir küme (43)=4\binom{4}{3} = 4 farklı şekilde seçilebilir. Dolayısıyla doğru yanıt 4'tür.

Step-by-Step Solution

1
K kümesinin elemanlarını ve eleman sayısını belirleme
K={1,2,3,{1},{2},{1,2},{1,3},{2,4}}K = \{ 1, 2, 3, \{1\}, \{2\}, \{1, 2\}, \{1, 3\}, \{2, 4\} \} kümesinin elemanları 1,2,3,{1},{2},{1,2},{1,3},{2,4}1, 2, 3, \{1\}, \{2\}, \{1, 2\}, \{1, 3\}, \{2, 4\} olup eleman sayısı s(K)=8s(K) = 8'dir.
Soruda verilen koşulları uygulamak için öncelikle kümenin eleman yapısını tam olarak anlamak gerekir.
2
K kümesinin hem elemanı hem de alt kümesi olan elemanları bulma
yKy \in K iken yKy \subset K koşulunu sağlayan elemanlar aranır. Sayı olan 1,2,31, 2, 3 elemanları küme olmadığından alt küme olamazlar. Küme parantezli elemanlar incelendiğinde; {1}K\{1\} \subset K (çünkü 1K1 \in K), {2}K\{2\} \subset K (çünkü 2K2 \in K), {1,2}K\{1, 2\} \subset K (çünkü 1K1 \in K ve 2K2 \in K) ve {1,3}K\{1, 3\} \subset K (çünkü 1K1 \in K ve 3K3 \in K) koşulları sağlanır. Ancak {2,4}\{2, 4\} elemanı için 4K4 \notin K olduğundan {2,4}K\{2, 4\} \subset K ifadesi yanlıştır. Bu koşulu sağlayan elemanların kümesi S={{1},{2},{1,2},{1,3}}S = \{ \{1\}, \{2\}, \{1, 2\}, \{1, 3\} \} olup s(S)=4s(S) = 4'tür.
X kümesinin elemanlarının K'nin alt kümesi olması koşulunu sağlayan aday elemanları belirlemek gerekir.
3
X kümesinin eleman sayısını bulma
XX kümesinin alt küme sayısı 8 olarak verilmiştir. Alt küme sayısı 2n2^n formülüyle hesaplandığından 2s(X)=8    s(X)=32^{s(X)} = 8 \implies s(X) = 3 bulunur.
X kümesinin kaç elemanlı olması gerektiğini belirlemek için alt küme sayısı bilgisini kullanırız.
4
Koşulları sağlayan farklı X kümelerinin sayısını hesaplama
s(S)=4s(S) = 4 elemanlı SS kümesinden 33 elemanlı XX kümeleri seçilecektir. Bu seçimlerin sayısı kombinasyon formülü ile (43)=4\binom{4}{3} = 4 olarak hesaplanır.
4 elemanlı bir kümeden seçilebilecek 3 elemanlı farklı alt kümelerin sayısını bulmak için kombinasyon uygulanır.

Key Concept

Bir kümenin elemanı olma ile alt kümesi olma kavramlarının ayırt edilmesi ve alt küme sayısı hesabı
Rate this question