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23
计数原理与组合数学
★★★★★
设
n
∈
N
∗
n\in\mathbf{N}^*
n
∈
N
∗
,对
1
1
1
,
2
2
2
,
⋯
\cdots
⋯
,
n
n
n
的一个排列
i
1
i
2
⋯
i
n
i_1i_2\cdots i_n
i
1
i
2
⋯
i
n
,如果当
s
<
t
s<t
s
<
t
时,有
i
s
>
i
t
i_s>i_t
i
s
>
i
t
,则称
(
i
s
,
i
t
)
(i_s,i_t)
(
i
s
,
i
t
)
是排列
i
1
i
2
⋯
i
n
i_1i_2\cdots i_n
i
1
i
2
⋯
i
n
的一个逆序,排列
i
1
i
2
⋯
i
n
i_1i_2\cdots i_n
i
1
i
2
⋯
i
n
的所有逆序的总个数称为其逆序数. 例如:对
1
1
1
,
2
2
2
,
3
3
3
的一个排列
231
231
231
,只有两个逆序
(
2
,
1
)
(2,1)
(
2
,
1
)
,
(
3
,
1
)
(3,1)
(
3
,
1
)
,则排列
231
231
231
的逆序数为 2. 记
f
n
(
k
)
f_n(k)
f
n
(
k
)
为
1
1
1
,
2
2
2
,
⋯
\cdots
⋯
,
n
n
n
的所有排列中逆序数为
k
k
k
的全部排列的个数.
(1) 求
f
3
(
2
)
f_3(2)
f
3
(
2
)
,
f
4
(
2
)
f_4(2)
f
4
(
2
)
的值; (2) 求
f
n
(
2
)
f_n(2)
f
n
(
2
)
(
n
≥
5
n\ge5
n
≥
5
)的表达式(用
n
n
n
表示).
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23
集合与逻辑基础
★★★★★
设集合
P
n
=
{
1
,
2
,
⋯
,
n
}
P_n = \{1,2,\cdots,n\}
P
n
=
{
1
,
2
,
⋯
,
n
}
,
n
∈
N
∗
n \in \mathbf{N}^*
n
∈
N
∗
. 记
f
(
n
)
f(n)
f
(
n
)
为同时满足下列条件的集合
A
A
A
的个数:
①
A
⊆
P
n
A \subseteq P_n
A
⊆
P
n
; ② 若
x
∈
A
x \in A
x
∈
A
,则
2
x
∉
A
2x \notin A
2
x
∈
/
A
; ③ 若
x
∈
C
P
n
A
x \in C_{P_n}A
x
∈
C
P
n
A
,则
2
x
∉
C
P
n
A
2x \notin C_{P_n}A
2
x
∈
/
C
P
n
A
.
(1) 求
f
(
4
)
f(4)
f
(
4
)
; (2) 求
f
(
n
)
f(n)
f
(
n
)
的解析式(用
n
n
n
表示).
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