每日一题[2749]封闭集合

对于 $n$ 元集合 $A$,定义 $A$ 的子集族 $M(A)=\{X\mid X\subseteq A\}$.若 $M(A)$ 的子集 $P$ 满足:对任意 $X_1,X_2\in P$,$X_1\cap X_2\in P$ 且 $X_1\cup X_2\in P$,且 $\varnothing,A\in P$,则称 $P$ 对交并运算封闭.那么对 $A=\{a,b,c\}$,满足 $\{a,b\}\in P$ 且对交并运算封闭的集合 $P$ 的个数为(       )

A.$8$

B.$10$

C.$12$

D.前三个答案都不对

答案    C.

解析    将 $P$ 的所有元素都取关于 $A$ 的补集得到 $P'$,则 $P'$ 也对交并封闭.只需要考虑 $\{c\}\in P$ 的情形.此时

① $\{a\},\{b\}$ 同时在 $P$ 中,则 $\{a,b\},\{a,c\},\{b,c\}\in P$,有 $1$ 种情况;

② $\{a\},\{b\}$ 只有一个在 $P$ 中,设为 $\{a\}$,则 $\{a,c\}\in P$,此时 $\{b,c\},\{a,b\}$ 可以任选进入 $P$ 中,有 $2\cdot 2^2=8$ 种情况;

③ $\{a\},\{b\}$ 均不在 $P$ 中,此时 $\{a,c\},\{b,c\}$ 可以任选进入 $P$ 但不能同时进入 $P$,有 $3$ 种情况.

综上所述,所求满足题意的集合 $P$ 的个数为 $12$.

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