求证:对任何非空有限集 $A$,可将 $A$ 的所有子集排成一列,使得每两个相邻的子集恰相差一个元素?
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
略
【解析】
当 $|A|=1$ 时,$A$ 的所有子集为 $\varnothing $,$A$,结论成立。
设 $|A|=n-1$ 时,结论成立,考察 $|A|=n$ 时的情形。设 $A=\text{ }\!\!\{\!\!\text{ }{{a}_{1}},\cdots ,{{a}_{n}}\}$,由归纳假设,集合 $A'=\{{{a}_{1}},{{a}_{2}},\cdots,{{a}_{n-1}}\}$ 的子集可排成合乎条件的一列:${{A}_{1}},{{A}_{2}},\cdots,{{A}_{t}}$,其中 $t={{2}^{n-1}}$,那么,${{A}_{t}},{{A}_{t-1}},\cdots ,{{A}_{1}}$ 也是合乎条件的一列。于是,$A$ 的所有子集可以排成:
${{A}_{1}},{{A}_{2}},\cdots,{{A}_{t}},{{A}_{t}}\bigcup \{{{a}_{n}}\},{{A}_{t-1}}\bigcup \{{{a}_{n}}\},\cdots,{{A}_{1}}\bigcup \{{{a}_{1}}\}$
这一排列显然合乎要求,命题获证.
设 $|A|=n-1$ 时,结论成立,考察 $|A|=n$ 时的情形。设 $A=\text{ }\!\!\{\!\!\text{ }{{a}_{1}},\cdots ,{{a}_{n}}\}$,由归纳假设,集合 $A'=\{{{a}_{1}},{{a}_{2}},\cdots,{{a}_{n-1}}\}$ 的子集可排成合乎条件的一列:${{A}_{1}},{{A}_{2}},\cdots,{{A}_{t}}$,其中 $t={{2}^{n-1}}$,那么,${{A}_{t}},{{A}_{t-1}},\cdots ,{{A}_{1}}$ 也是合乎条件的一列。于是,$A$ 的所有子集可以排成:
${{A}_{1}},{{A}_{2}},\cdots,{{A}_{t}},{{A}_{t}}\bigcup \{{{a}_{n}}\},{{A}_{t-1}}\bigcup \{{{a}_{n}}\},\cdots,{{A}_{1}}\bigcup \{{{a}_{1}}\}$
这一排列显然合乎要求,命题获证.
答案
解析
备注