设集合 $A$ 是整数集 $\mathbb Z$ 的子集,其中有正有负,且 $a,b\in A$($a,b$ 可以相等),则 $a+b\in A$.求证:若 $a,b\in A$,则 $a-b\in A$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    组合数学
    >
    组合证明
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    从极端情形出发
  • 知识点
    >
    函数
    >
    集合与映射
【答案】
【解析】
设 $m$ 是集合 $A$ 中最小的正整数,$n$ 是集合 $A$ 中最大的负整数,那么 $m+n=0$,否则 $n<m+n<m$,矛盾.这样就可得到了所有形如 $km$($k\in\mathbb Z$)的数均在集合 $A$ 中.
接下来证明不存在任何整数 $x\in A$,且 $km<x<(k+1)m$,否则 $0<x+k(-m)<m$,与 $m$ 是集合 $A$ 中的最小正整数矛盾.
综上所述,若 $a,b\in A$,则 $a-b\in A$.
答案 解析 备注
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