Кіріспе
Жинақтардың бірдей мөлшерде екенін дәлелдеу әдісі
Комбинаторикада, биективті дәлелдеу – екі жинақтың элементтерінің саны бірдей екенін немесе екі комбинаторлық класс жинақтарының мөлшері бірдей екенін дәлелдеу әдісі. Бұл үшін, бір жинақтың әрбір элементін екінші жинақтың бір ғана элементіне сәйкес келіп, кері байланысқа да мүмкіндік беретін биективті функция табу қажет. Бұл әдіс, кейбір жинақтардың элементтерінің санын анықтайтын формула табуға көмектеседі, оларды санау оңай жинақтармен байланыстыру арқылы. Сонымен қатар, биекцияның өзі жинақтардың біреуіне немесе екеуіне де қатысты маңызды түсініктер береді.
In combinatorics, bijective proof is a proof technique for proving that two sets have equally many elements, or that the sets in two combinatorial classes have equal size, by finding a bijective function that maps one set one to one onto the other. This technique can be useful as a way of finding a formula for the number of elements of certain sets, by corresponding them with other sets that are easier to count. Additionally, the nature of the bijection itself often provides powerful insights into each or both of the sets.
Биективті дәлел
Дәлелдің негізгі идеясы қарапайым мысалдан түсінікті болады: n баладан тұратын топтан k баланы балмұздақпен марапаттау, оның орнына балмұздақтан бас тартылатын n - k балаларды таңдаумен бірдей әсер етеді. Көбірек абстракциямен және жалпы түрде айтқанда, тең деп дәлелденген екі сан, кез келген n элементтен тұратын жиынның k және n - k мөлшеріндегі ішкі жиындықтарын санайды. A жиыны S жиынының барлық k элементтен тұратын ішкі жиындықтары болсын, A жиынының саны болады. B жиыны S жиынының барлық n - k элементтен тұратын ішкі жиындықтары болсын, B жиынының саны болады. A және B жиындары арасында қарапайым бір-бірге сәйкестік бар: ол әрбір k элементтен тұратын ішкі жиындықты (яғни A мүшесін) оның толықтыруымен байланыстырады, онда S жиынының қалған n - k элементі бар, сондықтан ол B мүшесі болып табылады. Бұны функционалдық жазу арқылы былай көрсетуге болады: f: A → B, f(X) = X^(c) арқылы анықталады, мұнда X – S жиынының кез келген k элементтен тұратын ішкі жиындығы және толықтыру S жиынында алынады. f бір-бірге сәйкестік екенін көрсету үшін, егер f(X1) = f(X2) болса, яғни X1^(c) = X2^(c) болса, деп есептейік. Екі жақтың да толықтыруларын алып (S жиынында), жиынның толықтыруының толықтыруы бастапқы жиынға тең екенін ескере отырып, X1 = X2 екенін аламыз. Бұл f бір-бірге сәйкестік екенін көрсетеді. Енді B жиынындағы S жиынының кез келген n-k элементтен тұратын ішкі жиындығын, мысалы Y деп атайық. Оның S жиынындағы толықтыруы Y^(c), k элементтен тұратын ішкі жиындық болады, демек A жиынының мүшесі. f(Y^(c)) = (Y^(c))^(c) = Y болғандықтан, f сонымен қатар толық және осылайша бір-бірге сәйкестік. Осылайша, нәтиже осы шекті жиындар арасында бір-бірге сәйкестік бар екендігінен туындайды, яғни олардың саны бірдей, атап айтқанда .