Question

已知集合，其中，由中的元素構(gòu)成兩個(gè)相應(yīng)的集合：，．其中是有序數(shù)對(duì)，集合和中的元素個(gè)數(shù)分別為和．若對(duì)于任意的，總有，則稱集合具有性質(zhì)．
（I）檢驗(yàn)集合與是否具有性質(zhì)并對(duì)其中具有性質(zhì)的集合，寫出相應(yīng)的集合和；
（II）對(duì)任何具有性質(zhì)的集合，證明：；
（III）判斷和的大小關(guān)系，并證明你的結(jié)論．

Answer 1

（I）；
（II）
（III）

解：集合不具有性質(zhì)．
集合具有性質(zhì)，其相應(yīng)的集合和是，
．
（II）證明：首先，由中元素構(gòu)成的有序數(shù)對(duì)共有個(gè)．
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150410101452.png" style="vertical-align:middle;" />，所以；
又因?yàn)楫?dāng)時(shí)，時(shí)，，所以當(dāng)時(shí)，．
從而，集合中元素的個(gè)數(shù)最多為，
即．
（III）解：，證明如下：
（1）對(duì)于，根據(jù)定義，，，且，從而．
如果與是的不同元素，那么與中至少有一個(gè)不成立，從而與中也至少有一個(gè)不成立．
故與也是的不同元素．
可見(jiàn)，中元素的個(gè)數(shù)不多于中元素的個(gè)數(shù)，即，
（2）對(duì)于，根據(jù)定義，，，且，從而．如果與是的不同元素，那么與中至少有一個(gè)不成立，從而與中也不至少有一個(gè)不成立，
故與也是的不同元素．
可見(jiàn)，中元素的個(gè)數(shù)不多于中元素的個(gè)數(shù)，即，
由（1）（2）可知，．