Đề bài:
Giải Bóng đá vô địch thế giới World Cup 2018 được tổ chức ở Liên bang Nga gồm 32 đội. Sau vòng thi đấu bảng, Ban tổ chức chọn ra 16 đội chia làm 8 cặp đấu loại trực tiếp. Sau vòng đấu loại trực tiếp đó, Ban tổ chức tiếp tục chọn ra 8 đội chia làm 4 cặp đấu loại trực tiếp ở vòng tứ kết. Gọi A là tập hợp 32 đội tham gia World Cup năm 2018, B là tập hợp 16 đội sau vòng thi đấu bảng, C là tập hợp 8 đội thi đấu vòng tứ kết.
a) Sắp xếp các tập hợp A, B, C theo quan hệ “⊂”.
b) So sánh hai tập hợp A ∩ C và B ∩ C.
c) Tập hợp A \ B gồm những đội bóng bị loại sau vòng đấu nào?
Phân tích và Hướng dẫn giải:
Bài toán dựa trên cấu trúc loại trực tiếp của World Cup 2018:
$A$ (32 đội) $\rightarrow$ Vòng bảng
$B$ (16 đội) $\rightarrow$ Vòng 1/8
$C$ (8 đội) $\rightarrow$ Vòng tứ kết
Quan hệ $\subset$ (câu a): Vì các đội ở vòng sau luôn được chọn từ các đội ở vòng trước, nên số lượng và thành viên của tập hợp sẽ giảm dần và trở thành tập con của tập hợp trước đó.
So sánh tập giao (câu b): Khi lấy giao của một tập con $C$ với một tập hợp mẹ $B$, kết quả luôn là tập con $C$. Tức là nếu $C \subset B$, thì $B \cap C = C$.
Tập hiệu (câu c): Tập hợp $A \setminus B$ bao gồm các phần tử thuộc $A$ nhưng không thuộc $B$. Trong bối cảnh này, đó là các đội tham gia ban đầu nhưng không lọt vào vòng loại trực tiếp.
Lời giải chi tiết:
a) Sắp xếp các tập hợp A, B, C theo quan hệ “⊂”.
Ta thấy 8 đội ở vòng đấu tứ kết được chọn từ 16 đội ở vòng đấu loại trực tiếp và 16 đội ở vòng loại trực tiếp được chọn từ 32 đội tham gia World Cup năm 2018.
Do đó các phần tử thuộc tập hợp C đều thuộc tập hợp B và các phần tử của tập hợp B đều thuộc tập hợp A.
Nên C là tập con của B và B là tập con của A.
Vậy C ⊂ B ⊂ A.
b) So sánh hai tập hợp A ∩ C và B ∩ C.
Có C ⊂ A nên A ∩ C = C
Lại có C ⊂ B nên B ∩ C = C
Vậy A ∩ C = B ∩ C.
c) Tập hợp A \ B gồm những đội bóng bị loại sau vòng đấu nào?
Tập hợp A \ B là tập hợp các đội bóng thuộc A nhưng không thuộc B.
Mà A là tập hợp 32 đội tham gia World Cup năm 2018, B là tập hợp 16 đội sau vòng thi đấu bảng.
Điều này có nghĩa là tập hợp A \ B gồm những đội bóng bị loại sau vòng thi đấu bảng.