每日一题[3355]以终为始

已知 $M$ 为含有 $6$ 个元素的集合,记\[T=\left\{(A,B)\mid A,B\subseteq M,A\ne \varnothing,B\ne \varnothing,A\cap B=\varnothing\right\},\]若集合 $T$ 中含有的元素个数为 $n$,则包含 $n$ 的区间为(       )

A.$[350,450]$

B.$[450,550]$

C.$[550,650]$

D.$[650,750]$

答案    C.

解析    设 $M$ 中的元素个数为 $m=6$,按这 $m$ 个元素分配给 $A,B,\complement_M(A\cup B)$ 考虑,有\[n=3^m-2\cdot 2^m+1=3^6-2\cdot 2^6+1=602.\]

备注    所求 $T$ 的元素个数按 $A$ 中的元素个数 $k$ 分类求和,可得\[ n=\sum_{k=1}^{m-1}\left(\dbinom mk\cdot (2^{m-k}-1)\right)=3^m-2^{m+1}+1.\]

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