8 votos

Mayor posible cardinalidad de un conjunto de números menos que 1000 tal que las sumas evitan potencias de 2

Vamos $S = \{1, 2, \dotsc, 1000\}$, $T$ es un subconjunto de a $S$. Para cualquier $a, b\in T$ (puede ser el mismo), $a + b$ no es una potencia de $2$. Encontrar el mayor valor posible de $|T|$.

Observe que si $a+a=2^N=2a$, $a$ debe ser una potencia de $2$. Es decir,$2^{N-1}$. Por lo tanto, no podemos incluir cualquier potencia de 2 en el conjunto de la $T$ $a$ $b$ podría ser el mismo.

Que nos deja para $T=\{1,3,5,6,...,513,514,...,1000\}$. Ahora note que si $1+b=2^N$,$b=2^N-1$, lo que significa que cada número que es uno menos que un poder de $2$, no pueden ser incluidos dentro de o $1$ no pudo ser interior.

Similares para $3, 5, 6, \dotsc$ como un número con $1, 3, 5, \dotsc$ menos que un poder de $2$ es mucho más que un solo número $1, 3, 5$ etc. Por lo tanto creo que sería más inteligente para excluir el único número $1, 3, 5, \dotsc$ (no sé si es correcto).

A partir de aquí yo estoy atrapado y no tengo ni idea.

17voto

sewo Puntos 58

Para cualquier $n\in\mathbb N$, vamos a $h(n)$ significa que la distancia de $n$ hasta el siguiente potencia de $2$, es decir, en símbolos, $$ h(n) = 2^{\lfloor 1+\log_2 n\rfloor} - n $$ Es fácil ver que si $a+b$ es una potencia de $2$$a\le b$,$a=h(b)$. Por lo tanto, la condición de $T$ es equivalente a decir que el $T$ no contiene tanto $b$ $h(b)$ cualquier $b$, o en otras palabras $T\cap h(T)=\varnothing$.

Deje $S^*$$S\setminus h(S)$, los elementos de $S$ que no son afectados por $h$. Estos elementos son "gratis" para agregar a $T$ en el sentido de que si $T_1$ cumple la condición, entonces $$ T_2 = \bigl(T_1 \setminus h(S^*)\bigr) \cup S^* $$ será otro de los calificativos $T$, y además de la $T_2$ que tiene al menos tantos elementos como $T_1$. Es decir, cada elemento de a $h(S^*)$ $T_1$ pero es eliminado corresponde a al menos un elemento de a $S^*$ que es añadido.

Por lo tanto, podemos suponer sin pérdida de generalidad que un $T$ de la talla máxima contiene $S^*$.

Para$S=\{1,2,3,\ldots,1000\}$,$S^*=\{513,514,\ldots,1000\}$, por lo que estos $488$ elementos son, sin duda, en $T$. Y $h(S^*)=\{24,25,\ldots,511\}$, por lo que estos elementos no pueden estar en nuestra $T$. Tampoco se puede de $512$, por supuesto, ser una potencia de $2$ sí.

Así que todos tenemos que hacer ahora es un suplemento con tantos elementos de la $S_2=\{1,2,3,\ldots,23\}$ como podemos. Pero eso es sólo un pequeño ejemplo de que el problema ya estamos de problemas, por lo que podemos proceder de forma recursiva:

$$ S_2^* = \{17,18,\ldots,23\} \\ h(S_2^*) = \{9,10,\ldots,15\} \\ S_3 = \{1,2,\ldots,7\} $$ (ignorando $8$ que es poder de $2$) $$ S_3^* = \{5,6,7\} \\ h(S_3^*) = \{1,2,3\} $$ en el cual se han agotado la totalidad de la original $S$. Por lo tanto, una $T$ con tamaño máximo es $$ \{5,6,7,17,18,\ldots,22,23,513,514,\ldots,1000\}$$ con $$ 3+7+488 = 498 $$ elementos.


Esta no es la única posible, $T$ $498$ elementos, sin embargo. Por ejemplo, $$ \{5,6,7,17,18,\ldots,22,23,24,513,514,\ldots,999\}$$ también podría trabajar.

5voto

user299698 Puntos 96

Según el procedimiento descrito por Henning Makholm si $S=\{1,2,\dots,n\}$ parece que el tamaño máximo de los mismos establecido $T(n)$ está relacionada con $[n]_2$ (la expansión binaria del $n$). Se debe ser $$|T(n)|=\frac{n-\mbox{number of runs in $ [n] _2% $ $}}{2}$$n=1000$$[n]_2=1111101000$y $$|T(1000)|=\frac{1000-4}{2}=498.$ $ ¿existe alguna conexión entre el código gris y este problema?

2voto

Piotr Benedysiuk Puntos 156

Esta no es una solución, pero algunos al azar pensó que usted podría encontrar útil.

Si $a + a = 2a$ es una potencia de dos, entonces a debe ser una potencia de dos.

Para cada $a \neq 1$ que es una potencia de dos que no podemos incluir tanto $a+b$ $a-b$ donde $b$ es impar y $a > b$. Por lo tanto, una opción que se debe hacer, y se siente como que uno debe de incluir $a-b$ e no $a+b$ ya que la distancia entre las potencias de 2 que crece, pero este tiene que ser demostrado.

Por último, cualquier número que no es una potencia de dos es buena para siempre.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X