Какое максимальное количество студентов взяло по крайней мере по одной книге каждого из трех видов (физика, химия

  • 20
Какое максимальное количество студентов взяло по крайней мере по одной книге каждого из трех видов (физика, химия, математика), если одна книга, взятая одним студентом, не может быть взята другим студентом?
Поющий_Хомяк
8
Для решения этой задачи мы можем использовать принцип включений-исключений. Давайте рассмотрим каждый вид книги отдельно.

Пусть \(A\), \(B\) и \(C\) обозначают множества студентов, которые взяли книги по физике, химии и математике соответственно. Мы хотим найти максимальное количество студентов, которые взяли по крайней мере по одной книге каждого вида.

Мы можем применить принцип включений-исключений следующим образом:

\[
|A \cup B \cup C| = |A| + |B| + |C| - |A \cap B| - |A \cap C| - |B \cap C| + |A \cap B \cap C|
\]

Мы знаем, что \(|A \cap B| = |A \cap C| = |B \cap C| = 0\). Поэтому формула упростится до:

\[
|A \cup B \cup C| = |A| + |B| + |C| - |A \cap B \cap C|
\]

Теперь давайте рассмотрим каждое множество отдельно:

Пусть \(|A|\) обозначает количество студентов, взявших книги по физике, \(|B|\) - по химии, \(|C|\) - по математике.

У нас есть следующая информация:

\(A = B = C\), так как каждый студент взял по одной книге каждого вида.

Теперь мы можем сформулировать следующее:

\(|A| = |B| = |C| = x\), где \(x\) - это количество студентов, взявших каждую книгу. Мы хотим найти максимальное значение \(x\).

Тогда:

\[
|A \cup B \cup C| = x + x + x - |A \cap B \cap C|
\]

Теперь рассмотрим \(|A \cap B \cap C|\). Из условия задачи мы знаем, что студенты взяли только по одной книге каждого вида. Значит, \(|A \cap B \cap C| = 0\). Подставим это обратно в формулу:

\[
|A \cup B \cup C| = 3x
\]

Теперь полученное выражение представляет максимальное количество студентов, которые взяли по крайней мере по одной книге каждого вида.

Таким образом, максимальное количество студентов равно \(3x\).