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关于集合A的含义解读与元素个数计算的技术咨询

关于集合A的含义解读与元素个数计算的技术咨询

一、集合A的含义解读

你的理解完全正确!集合$A = {(x, y, z) \in \mathbb{N}_0 \times \mathbb{N}_0 \times \mathbb{N}_0 \mid x + y + z \in {9, 10}}$的定义就是:所有由三个非负整数组成的有序三元组$(x,y,z)$,只要这三个数的和是9或者10,都属于集合A。换句话说,A就是「和为9的三元组集合」与「和为10的三元组集合」的并集。

二、元素个数$|A|$的计算验证

你的计算思路和结果都是完全正确的,这里再帮你梳理一遍逻辑,确保你理解背后的原理:
我们用到的是非负整数解的组合计数公式(隔板法):对于方程$x_1 + x_2 + ... + x_k = n$(其中每个$x_i$都是非负整数,即$\mathbb{N}_0$),它的有序解的个数等于组合数$\binom{n + k - 1}{k - 1}$。

  • 计算和为9的三元组数量:
    对应方程$x + y + z = 9$,$k=3$(三个变量),$n=9$,代入公式得:
    $$\binom{9 + 3 - 1}{3 - 1} = \binom{11}{2} = \frac{11 \times 10}{2} = 55$$
  • 计算和为10的三元组数量:
    对应方程$x + y + z = 10$,同样$k=3$,$n=10$,代入公式得:
    $$\binom{10 + 3 - 1}{3 - 1} = \binom{12}{2} = \frac{12 \times 11}{2} = 66$$

因为「和为9的三元组」与「和为10的三元组」这两个集合没有交集(一个三元组的和不可能同时是9和10),所以集合A的元素个数就是两个集合的元素个数之和:
$$|A| = 55 + 66 = 121$$

备注:内容来源于stack exchange,提问作者A P

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