【答案】
分析:(Ⅰ)由集合組1具有性質(zhì)P,所對應的數(shù)表知集合組2不具有性質(zhì)P,因為存在{2,3}⊆{1,2,3,4},有A
i∩{x,y}={x}或{y}矛盾,所以集合組A
1={2,3,4},A
2={2,3},A
3={1,4}不具有性質(zhì)P.
(Ⅱ)由題意得:A
1={3,4,5,7},A
2={2,4,6,7},A
3={1,5,6,7}.
(Ⅲ)設A
1,A
2,…,A
t所對應的數(shù)表為數(shù)表M,因為集合組A
1,A
2,…,A
t為具有性質(zhì)P的集合組,所以集合組A
1,A
2,…,A
t滿足條件①和②,下面詳細分析條件①和②,求得t的值及|A
1|+|A
2|+…|A
t|的最小值.
解答:解:(Ⅰ)解:集合組1具有性質(zhì)P.…(1分)
所對應的數(shù)表為:
集合組2不具有性質(zhì)P.…(4分)
因為存在{2,3}⊆{1,2,3,4},
有{2,3}∩A
1={2,3},{2,3}∩A
2={2,3},{2,3}∩A
3=∅,
與對任意的{x,y}⊆A,都至少存在一個i∈{1,2,3},有A
i∩{x,y}={x}或{y}矛盾,所以集合組A
1={2,3,4},A
2={2,3},A
3={1,4}不具有性質(zhì)P.…(5分)
(Ⅱ)
A
1={3,4,5,7},A
2={2,4,6,7},A
3={1,5,6,7}.…(8分)
(注:表格中的7行可以交換得到不同的表格,它們所對應的集合組也不同)
(Ⅲ)設A
1,A
2,…,A
t所對應的數(shù)表為數(shù)表M,
因為集合組A
1,A
2,…,A
t為具有性質(zhì)P的集合組,
所以集合組A
1,A
2,…,A
t滿足條件①和②,
由條件①:A
1∪A
2∪…∪A
t=A,
可得對任意x∈A,都存在i∈{1,2,3,…,t}有x∈A
i,
所以a
xi=1,即第x行不全為0,
所以由條件①可知數(shù)表M中任意一行不全為0.…(9分)
由條件②知,對任意的{x,y}⊆A,都至少存在一個i∈{1,2,3,…,t},使A
i∩{x,y}={x}或{y},所以a
xi,a
yi一定是一個1一個0,即第x行與第y行的第i列的兩個數(shù)一定不同.
所以由條件②可得數(shù)表M中任意兩行不完全相同.…(10分)
因為由0,1所構(gòu)成的t元有序數(shù)組共有2
t個,去掉全是0的t元有序數(shù)組,共有2
t-1個,又因數(shù)表M中任意兩行都不完全相同,所以100≤2
t-1,
所以t≥7.
又t=7時,由0,1所構(gòu)成的7元有序數(shù)組共有128個,去掉全是0的數(shù)組,共127個,選擇其中的100個數(shù)組構(gòu)造100行7列數(shù)表,則數(shù)表對應的集合組滿足條件①②,即具有性質(zhì)P.
所以t=7.…(12分)
因為|A
1|+|A
2|+…+|A
t|等于表格中數(shù)字1的個數(shù),
所以,要使|A
1|+|A
2|+…+|A
t|取得最小值,只需使表中1的個數(shù)盡可能少,
而t=7時,在數(shù)表M中,1的個數(shù)為1的行最多7行;1的個數(shù)為2的行最多C
72=21行;1的個數(shù)為3的行最多C
73=35行;1的個數(shù)為4的行最多C
74=35行;
因為上述共有98行,所以還有2行各有5個1,
所以此時表格中最少有7+2×21+3×35+4×35+5×2=304個1.
所以|A
1|+|A
2|+…+|A
t|的最小值為304.…(14分)
點評:本小題主要考查交、并、補集的混合運算等基礎(chǔ)知識,考查運算求解能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想.屬于基礎(chǔ)題.