已知集合A是集合Pn={1,2,3,…,n} (n≥3,n∈N*)的子集,且A中恰有3个元素,同时这3个元素的和是3的倍数.记符合上述条件的集合A的个数为f(n).
(1)求f(3),f(4);
(2)求f(n)(用含n的式子表示).
已知集合A是集合Pn={1,2,3,…,n} (n≥3,n∈N*)的子集,且A中恰有3个元素,同时这3个元素的和是3的倍数.记符合上述条件的集合A的个数为f(n).
(1)求f(3),f(4);
(2)求f(n)(用含n的式子表示).
解:(1)f(3)=1,f(4)=2;
(2)设A0={m∣m=3p,p∈N*,p≤},
A1={m∣m=3p-1,p∈N*,p≤},
A2={m∣m=3p-2,p∈N*,p≤},
它们所含元素的个数分别记为∣A0∣,∣A1∣,∣A2∣.
①当n=3k时,则∣A0∣=∣A1∣=∣A2∣=k.
k=1,2时,f(n)=(C)3=k3;
k≥3时,f(n)=3C+(C
)3=
k3-
k2+k.
从而 f(n)=n3-
n2+
n,n=3k,k∈N*.
②当n=3k-1时,则∣A0∣=k-1,∣A1∣=∣A2∣=k.
k=2时,f(n)=f(5)=2×2×1=4;
k=3时,f(n)=f(8)=1+1+3×3×2=20;
k>3时,f(n)=C+2C
+C
(C
)2=
k3-3k2+
k-1;
从而 f(n)=n3-
n2+
n-
,n=3k-1,k∈N*.
③当n=3k-2时,∣A0∣=k-1,∣A1∣=k-1,∣A2∣=k.
k=2时,f(n)=f(4)=2×1×1=2;
k=3时,f(n)=f(7)=1+3×2×2=13;
k>3时,f(n)=2C+C
+(C
)2 C
=
k3-
k2+5k-2;
从而 f(n)=n3-
n2+
n-
,n=3k-2,k∈N*.
所以f(n)=