Olimpiada del Sudeste Asiático Junior 2021 Problema 5
Sea $A=\{a_1,a_2,\cdots,a_n,b_1,b_2,\cdots,b_n\}$ un conjunto con $2n$ elementos distintos, y $B_i\subseteq A$ para cualquier $i=1,2,\cdots,m.$ Si $\bigcup_{i=1}^m B_i=A,$ decimos que la $m-$ tupla ordenada $(B_1,B_2,\cdots,B_m)$ es una $m-$ cobertura ordenada de $A.$ Si $(B_1,B_2,\cdots,B_m)$ es una $m-$ cobertura ordenada de $A,$ y para cualquier $i=1,2,\cdots,m$ y cualquier $j=1,2,\cdots,n,$ $\{a_j,b_j\}$ no es un subconjunto de $B_i,$ entonces decimos que la $m-$ tupla ordenada $(B_1,B_2,\cdots,B_m)$ es una $m-$ cobertura ordenada de $A$ sin pares. Defina $a(m,n)$ como el número de $m-$ coberturas ordenadas de $A,$ y $b(m,n)$ como el número de $m-$ coberturas ordenadas de $A$ sin pares. $(1)$ Calcule $a(m,n)$ y $b(m,n).$ $(2)$ Sea $m\geq2,$ y hay al menos un entero positivo $n,$ tal que $\dfrac{a(m,n)}{b(m,n)}\leq2021,$ Determine los valores máximos posibles de $m.$
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