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Teilmengen einer Menge gerade=ungerade Anzahl

Universität / Fachhochschule

Rekursives Zählen

Tags: Element, Menge, Rekursives Zählen, Teilmenge

 
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DanielWerner

DanielWerner aktiv_icon

18:41 Uhr, 12.10.2016

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Liebe Mitglieder dieses Forums ich habe eine Übungsaufgabe in Mathemtik bekommen, welche ich nicht ganz verstehe. Sie lautet:
M sei eine nichtleere endliche Menge. Zeigen Sie, dass M gleich viele Teilmengen
mit gerader Elementanzahl wie solche mit ungerader Elementanzahl besitzt,
indem Sie ein Verfahren angeben, das aus den Teilmengen der einen Art umkehrbar
eindeutig die der anderen Art erzeugt.
Ich bin darauf gekommen, dass die Summe von n!k!(n-k)! mit k von 0 bis n die Anzahl der Möglichen Teilmengen ist. Ebenso gibt es für die ungeraden k und geraden k dieselbe Anzahl an Teilmengen. Aber wurde das überhaupt gefragt? Bin ich da komplett auf dem falschen Weg? Mir föllt nach ewigen Suchen und Probieren nichts mehr ein.
Wäre über jede Hilfe froh.

mfg

Daniel

(Sollte ich meinen Thread im falschen Forum erstellt haben tut es mir leid ich hatte keine AHnung wo der hin passen könnte)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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ermanus

ermanus aktiv_icon

18:59 Uhr, 12.10.2016

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Hallo,
vielleicht ist das ja ein Anfang:
Wenn M eine ungerade Anzahl von Elementen besitzt, so kann man
jeder Teilmenge T von M ihr Komplement M\T zuordnen. Das ist eine
Bijektion P(M)P(M), wo P(M) die Potenzmenge von M sein soll.
Geradzahligen Mengen werden so ungeradzahlige zugeordnet und ungeradzahligen geradzahlige.
Jetzt braucht man nur noch einen Trick, diese Weisheit auf eine Menge
mit einer geraden Anzahl Elemente geschickt anzuwenden. Irgendwie von der ursprünglichen Menge ein Element wegnehmen oder hinzufügen?
Gruß ermanus
DanielWerner

DanielWerner aktiv_icon

16:05 Uhr, 14.10.2016

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Vielen Dank für deine schnelle Antwort ich bin leider bis jetzt nicht dazu gekommen ins Forum zu sehen. Ich wäre dir echt dankbar wenn du deine Antwort etwas einfacher ausdrücken würdest ich verstehe zwar die Wörter aber nicht die Idee die du mir vermitteln willst. :(
Mit freundlichen Grüßen

Daniel Werner
DanielWerner

DanielWerner aktiv_icon

18:57 Uhr, 14.10.2016

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Hab jetzt eine Idee würde ich sagen nur bin ich mir nicht sicher ob das so komplett stimmt und wenn es stimmt wie ich beweisen soll, dass bei n über k die anzahl die man für gerade k bekommt dieselbe ist wie die welche man für ungerade k bekommt.

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ledum

ledum aktiv_icon

02:03 Uhr, 15.10.2016

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Hallo
Da war angegeben wie du das beweisen sollst, nicht indem du abzählst wie viele es gibt, sondern durch Zuordnung!
Gruß ledum
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Bummerang

Bummerang

04:27 Uhr, 15.10.2016

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Hallo,

die Aufgabe ist nur lösbar, wenn man die leere Menge als Menge mit gerader Anzahl an Elementen annimmt, was aber der Standardfall sein dürfte, weil die leere Menge Null Elemente hat und Null i.A. als gerade Zahl gilt.

Wenn die Menge M eine ungerade Anzahl an Elementen hat, ist die von ermanus angegebene Bijektion von Teilmenge auf Komplementärmenge eine sehr schöne, die sich auch einfach für geradzahlige Mengen benutzen lässt.

Wenn die Menge M eine gerade Anzahl an Elementen hat, dann wählt man einfach ein beliebiges Element tM (was es immer gibt, da M als nichtleer vorausgesetzt ist!) und baut dazu die durch t und die Bijektion von Teilmenge auf Komplementärmenge eindeutig induzierte Bijektion für geradzahlige Mengen. Betrachtet man zunächst nur die Bijektion von Teilmenge auf Komplementärmenge, dann erhält man ein Paar von Teilmengen, die entweder beide geradzahlig sind oder beide ungeradzahlig. Dann findet man t in einer der beiden Teilmengen. Jetzt betrachtet man ein weiteres Paar dieser Bijektion, das sich von dem eben betrachteten Paar darin unterscheidet, dass t "die Seite wechselt", d.h. wenn beim ersten Paar tT1 ist, dann ergibt T2=T1\{t} und somit gilt tM\T1 und tM\T2. Ausserdem gilt, dass wenn T1 und M\T1 beide gerade waren, dann sind T2 und M\T2 beide ungerade und umgekehrt. Im anderen Fall, dass tT1 ist und damit tM\T1 ist, wird T2=T1{t} und damit tT2 und tM\T2. Auch hier werden aus einem Paar ungeradzahliger Mengen ein Paar geradzahliger Mengen und umgekehrt. Die Bijektion, die wir wählen sei die folgende: T1M\T2 und T2M\T1. Die Paare der so gewählten Bijektion entsprechen genau der Bijektion für die ungeradzahlige Menge M\{t} und enthalten zusätzlich zu jedem Paar (T;T¯), wobei TM\{t} und T¯=M\(T{t}) ist, noch das Paar (T{t};T¯{t}). Jedes dieser Paare besteht aus einer geradzahligen und einer ungeradzahligen Teilmenge.
Frage beantwortet
DanielWerner

DanielWerner aktiv_icon

16:03 Uhr, 15.10.2016

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OMG sry jetzt hab ich den Beitrag von ermanus endlich verstanden komm mir grad ziemlich dumm vor hahaha.
Vielen Dank das ihr euch die Zeit genommen habt mir zu Antworten.
Echt ein extrem hilfreiches Forum :-)