Operații cu mulțimi

Tema 2

Lucian Maran, 15-09-2024

Problema 1. Determinați mulțimile AA și BB care îndeplinesc condițiile:

  1. AB={1,2,3,4,5,6}A \cup B = \{1,2,3,4,5,6\};
  2. AB={2,3}A \cap B = \{2,3\};
  3. mulțimea BB are cel puțin 44 elemente;
  4. suma elementelor mulțimii AA este un număr prim.
Olimpiadă, etapa locală, Caraș-Severin, 2020, E.129

Răspuns: Problema are 33 soluții:

  • B={2,3,4,6}, A={1,2,3,5};B=\{2,3,4,6\},~A=\{1,2,3,5\};
  • B={1,2,3,4,5}, A={2,3,6};B=\{1,2,3,4,5\},~A=\{2,3,6\};
  • B={1,2,3,4,5,6}, A={2,3}.B=\{1,2,3,4,5,6\},~A=\{2,3\}.

Problema 2. Arătați că mulțimile A={6n+1, 6n+2, 5n+3, 5n+7  nN}A=\{6^n+1,~6^n+2,~5n+3,~5n+7 ~ | ~ n \in \N^*\} și B={k2  kN}B=\{ k^2 ~|~ k\in \N\} sunt disjuncte.

Olimpiadă, etapa locală, Vrancea, 2020, E.130

Indicația 1: Se arată că niciunul dintre elementele mulțimii AA nu este pătrat perfect.

Indicația 2: Pentru a arăta că niciunul dintre elementele mulțimii AA nu este pătrat perfect, folosim ultima cifră.

Problema 3. Considerăm mulțimile XX și YY. Care este cea mai mică sumă a elementelor mulțimii XX, dacă sunt satisfăcute următoarele condiții:

  • XY=ϕX \cap Y = \phi;
  • XY={8,9,10,11,12,13,14}X \cup Y = \{8,9,10,11,12,13,14\};
  • dacă a+1Xa+1 \in X, atunci aYa \in Y;
  • card X3card~X \geq 3.
Olimpiadă, etapa locală, Dolj, 2020, E.132

Răspuns: Suma(X)=33.Suma(X)=33.

Problema 4. Se dau mulțimile A={x  x=24n+3+5n1, nN}A=\{x~ | ~ x=2^{4n+3}+5^n-1,~ n\in \N \} și B={y  y=4m, mN}B=\{y ~ | ~ y=4^m,~ m\in \N \}. Arătați că AB=ϕA \cap B = \phi.

Olimpiadă, etapa locală, Buzău, 2020, E.133

Indicații: Ne folosim de ultima cifră.

Problema 5. Se consideră mulțimile A={12,22,32,,20182}A=\{1^2, 2^2, 3^2, \ldots , 2018^2\} și B={13,23,33,,20183}.B=\{1^3, 2^3, 3^3, \ldots , 2018^3\}. Determinați card(AB)card (A \cap B);

Olimpiadă, etapa locală, Timiș și Sibiu, 2019, E.269

Indicații: Mulțimea ABA \cap B este formată din elemente care sunt atât pătrate perfecte, cât și cuburi perfecte. Deci AB={x6  x620182}.A \cap B=\{x^6 ~|~ x^6 \leq 2018^2 \}.

Răspuns: card(AB)=12.card (A \cap B)=12.

Problema 6. Fie a, bNa,~b \in \N și mulțimile A={3a+3, 7}A=\{3a+3, ~7\} și B={3a+1, b+3}.B=\{3a+1, ~b+3\}. Determinați aa și bb N,\in \N, astfel încât ABA \cup B să aibă două elemente.

Violeta-Eva Markus, Olimpiadă, etapa locală, Sălaj, 2020, E.270
MM, 15.12.2021

Indicația 1: AA și BB au fiecare câte două elemente, deci A=B.A=B.

Indicația 2: Se observă că 3a+33a+1.3a+3 \not= 3a+1.

Răspuns: AB={7, 9}.A \cup B = \{7,~9\}.