.Problema: Conjunto representante

Problema
(Indicado a partir do 2º ano do E. M.)


Seja [tex]A[/tex] um subconjunto de números naturais positivos com [tex]5[/tex] elementos.
Dizemos que [tex]A[/tex] representa um número inteiro [tex]n[/tex] se [tex]n[/tex] puder ser escrito como uma soma de elementos de [tex]A[/tex] com todas as parcelas distintas entre si.

Se [tex]A[/tex] representa exatamente [tex]25[/tex] números naturais, então mostre que existe pelo menos um número natural [tex]n[/tex] que pode ser representado de mais de uma forma por [tex]A[/tex].

Solução


Para construir um número representado por [tex]A[/tex] devemos decidir se:

  • o primeiro elemento irá ou não participar da soma,
  • se o segundo irá ou não participar
  • e, assim sucessivamente, até o quinto elemento.

Portanto, o número máximo de números naturais representados por [tex]A[/tex] é [tex]2^5-1=31[/tex], pois devemos desconsiderar o caso em que nenhuma parcela foi selecionada para participar da soma.
Como existem apenas [tex]25[/tex] números naturais representados por [tex]A[/tex], segue que existem somas iguais entre as [tex]31[/tex] que calculamos anteriormente, ou seja, existem parcelas distintas com a mesma soma, representando o mesmo número.
Desta maneira, existem números que podem ser representados de duas ou mais formas distintas por [tex]A[/tex].


Solução elaborada pelos Moderadores do Blog.

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