Cho tập A có 20 phần tử. Hỏi tập A có bao nhiêu tập con khác rỗng mà có số phần tử chẵn?

* Hướng dẫn giải

Đáp án B.

Số tập hợp con khác rỗng của tập hợp \(A\) mà có \(k\) phần tử là \(C_{20}^k\left( {k \in \mathbb{N},0 \le k \le 20} \right).\)

Khi đó tổng số tập hợp con khác rỗng mà có số phần tử chẵn là \(S = C_{20}^2 + C_{20}^4 + ... + C_{20}^{20}.\)

Xét \({\left( {1 + x} \right)^{20}} = C_{20}^0 + C_{20}^1x + C_{20}^2{x^2} + ... + C_{20}^{20}{x^{20}}.\)

Cho \(x = 1,\) ta được \({2^{20}} = C_{20}^0 + C_{20}^1 + C_{20}^2 + ... + C_{20}^{20}\left( 1 \right)\)

Cho \(x = - 1,\) ta được \(0 = C_{20}^0 - C_{20}^1 + C_{20}^2 - ... + C_{20}^{20}\left( 2 \right).\)

Công vế theo vế (1) và (2), ta được

\({2^{20}} = 2\left( {C_{20}^0 + C_{20}^2 + C_{20}^4 + ... + C_{20}^{20}} \right) \Leftrightarrow 2\left( {S + 1} \right) = {2^{20}} \Leftrightarrow S = {2^{19}} - 1.\)