第一篇:離散數(shù)學(xué)-第七章二元關(guān)系課后練習(xí)習(xí)題及答案
第七章作業(yè) 評分要求:
1.合計(jì)100分
2.給出每小題得分(注意: 寫出扣分理由).3.總得分在采分點(diǎn)1處正確設(shè)置.設(shè)R={
(1)R={<0,4>,<3,3>,<6,2>,<9,1>,<12,0>}【2分】(2)domR={0,3,6,9,12}, ranR={0,1,2,3,4}【2分】(3)R?R={<3,3>, <0,4>}【2分】(4)R?{2,3,4,6}={<3,3>, <6,2>}【2分】(5)R[{3}]={3}【2分】 設(shè)R,F,G為A上的二元關(guān)系.證明:(1)R?(F∪G)=R?F∪R?G(2)R?(F∩G)?R?F∩R?G(3)R?(F?G)=(R?F)?G.【本題合計(jì)18分:每小題6分,證明格式正確得3分,錯(cuò)一步扣1分】 證明
(1)?
? ?t((xRt∧tFy)∨(xRt∧tGy))∧對∨分配律 ? ?t(xRt∧tFy)∨?t(xRt∧tGy)?對∨分配律 ? x(R?F)y∨x(R?G)y 復(fù)合定義 ? x(R?F∪R?G)y ∪定義 得證
(2)?
? ?t((xRt∧tFy)∧(xRt∧tGy))∧冪等律, ∧交換律, ∧結(jié)合律 ? ?t(xRt∧tFy)∧?t(xRt∧tGy)補(bǔ)充的量詞推理定律 ? x(R?F)y∧x(R?G)y 復(fù)合定義 ? x(R?F∪R?G)y ∪定義 得證
(3)?∈(F?G))?定義 ? ?s(∈F∧∈F∧∈F)∧∈F)∧
(1)R的關(guān)系矩陣M(R)為
0 1 1 0 0 0 0 0 0(2)不具有自反性: M(R)的主對角線不是全為1 是反自反的: M(R)的主對角線全為0 不具有對稱性: M(R)不是對稱的
是反對稱的: M(R)對稱的位置至多有一個(gè)1 是傳遞的: M(R2)如下
0 0 0 0 0 0 0 0 0 顯然滿足: 如果M(R2)任意位置為1, 則M(R)對應(yīng)位置也為1 5 設(shè)A≠?, R?A×A, 證明(1)r(R)=R∪IA(2)s(R)=R∪R-1
【本題合計(jì)12分,每小題6分----證明格式正確得2分,過程錯(cuò)誤一步扣1分】 證明
(1)只要證明r(R)?R∪IA和R∪IA?r(R)即可 先證r(R)?R∪IA:
IA?R∪IA
? R∪IA自反(自反性的充要條件)? r(R)?R∪IA(自反閉包的最小性)再證R∪IA?r(R): R?r(R)∧IA?r(R)(自反閉包的性質(zhì)及自反性的充要條件)? R∪IA?r(R)得證
(2)只要證明s(R)?R∪R-1及R∪R-1?s(R)即可 先證s(R)?R∪R-1:(R∪R-1)-1=R∪R-1(理由如下: ?
?
?
?
?
所以 R-1?s(R))? R∪R-1?s(R)得證 設(shè)A={a,b,c,d}, R={,,,
解 依次求出W0,W1,W2,W3,W4=t(R)【2分】 W0=M(R)=
【1分】 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 W1=
【1分】 W2=
【1分】 W3=
【1分】 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 W4= 1 0 1 1
0 1 1
0 1 1
0 1 1 【1分】
即t(R)={,,,,,,
自反性: ?x∈A,xRx∧xR-1x? x(R∩R-1)x【3分】 對稱性: ?x,y∈A,x(R∩R-1)y? xRy∧xR-1y? yR-1x∧yRx? y(R∩R-1)x【3分】 傳遞性: ?x,y,z∈A,x(R∩R-1)y∧y(R∩R-1)z? xRy∧xR-1y∧yRz∧yR-1z ?(xRy∧yRz)∧(xR-1y∧yR-1z)? xRz∧xR-1z? x(R∩R-1)z【4分】 得證.設(shè)A={1,2,3,4}, 在A×A上定義二元關(guān)系R, ?,
(1)自反性: ?∈A×A, ?x+v=y+u∧u+t=v+s?x+t=y+s?【2分】 因此R是A×A上的等價(jià)關(guān)系.(2)根據(jù)R的定義,
?1?1MR???0??0110000100??1??0?0MS???00???1?, ?0011001100??0?0??1?.求包含R與S的最小的等價(jià)關(guān)系.分析: 設(shè)包含R與S的最小等價(jià)關(guān)系為T,則R?T, S?T, 所以R?S ?T.而T是等價(jià)關(guān)系,根據(jù)等價(jià)關(guān)系的定義,T應(yīng)該具有自反性、對稱性和傳遞性。由于R與S是等價(jià)關(guān)系,具有上述三個(gè)性質(zhì),由第四節(jié)關(guān)系運(yùn)算與關(guān)系性質(zhì)的關(guān)系知,R?S具有自反性、對稱性,但不一定有傳遞性。為此,需要使R?S有傳遞性。又題目要求T是包含R?S的最小等價(jià)關(guān)系,所以,T應(yīng)是包含R?S且具有傳遞性的最小關(guān)系,從而由傳遞閉包的定義,T應(yīng)是R?S的傳遞閉包,即T=t(R?S)。如此,只需求出MT=Mt(R?S)即可。
?1?1?求解過程:MR??0??0110000100??1??0?0?,MS??00???1??***10011001100??0?,0??1?所以MR?S?1?1?MR?MS???0??0?1?1???1??00??0?(?指對應(yīng)元素邏輯或),【2分】 0??1?0??0?。【3分】 ?0?1?故由Warshall算法,MT?Mt(R?S)設(shè)R是集合A上的等價(jià)關(guān)系, |A|=n, |R|=r, |A/R|=t, 證明: rt≥n2.【本題合計(jì)5分】 證 設(shè)A/R={B1,B2,…,Bt}, |B1|=x1, |B2|=x2,…, |Bt|=xt, 顯然有1? xi?n, xi∈N, 1?i?t.由于A/R是A的劃分, 因此 x1+x2+…+xt = n,(1).【1分】
根據(jù)Bi是等價(jià)類, 對任意s,t∈Bi, 有∈R, 從而
x12+x22+…+xt2 = r,(2)【2分】 根據(jù)算術(shù)-均方根均值不等式有
x1?x2???xt?t2x12?x2???xt2
t代入(1)(2)可得 rt ? n2 , 得證.【2分】
第二篇:離散數(shù)學(xué)習(xí)題及答案
離散數(shù)學(xué)考試試題(A卷及答案)
一、(10分)某項(xiàng)工作需要派A、B、C和D 4個(gè)人中的2個(gè)人去完成,按下面3個(gè)條件,有幾種派法?如何派?
(1)若A去,則C和D中要去1個(gè)人;
(2)B和C不能都去;
(3)若C去,則D留下。
解設(shè)A:A去工作;B:B去工作;C:C去工作;D:D去工作。則根據(jù)題意應(yīng)有:A?C?D,?(B∧C),C??D必須同時(shí)成立。因此
(A?C?D)∧?(B∧C)∧(C??D)
?(?A∨(C∧? D)∨(?C∧D))∧(?B∨?C)∧(?C∨?D)
?(?A∨(C∧? D)∨(?C∧D))∧((?B∧?C)∨(?B∧?D)∨?C∨(?C∧?D))
?(?A∧?B∧?C)∨(?A∧?B∧?D)∨(?A∧?C)∨(?A∧?C∧?D)
∨(C∧? D∧?B∧?C)∨(C∧? D∧?B∧?D)∨(C∧? D∧?C)∨(C∧? D∧?C∧?D)∨(?C∧D∧?B∧?C)∨(?C∧D∧?B∧?D)∨(?C∧D∧?C)∨(?C∧D∧?C∧?D)
?F∨F∨(?A∧?C)∨F∨F∨(C∧? D∧?B)∨F∨F∨(?C∧D∧?B)∨F∨(?C∧D)∨F ?(?A∧?C)∨(?B∧C∧? D)∨(?C∧D∧?B)∨(?C∧D)
?(?A∧?C)∨(?B∧C∧? D)∨(?C∧D)
?T
故有三種派法:B∧D,A∧C,A∧D。
二、(15分)在謂詞邏輯中構(gòu)造下面推理的證明:某學(xué)術(shù)會(huì)議的每個(gè)成員都是專家并且是工人,有些成員是青年人,所以,有些成員是青年專家。
解:論域:所有人的集合。S(x):x是專家;W(x):x是工人;Y(x):x是青年人;則推理化形式為:
?x(S(x)∧W(x)),?xY(x)?x(S(x)∧Y(x))
下面給出證明:
(1)?xY(x)P
(2)Y(c)T(1),ES
(3)?x(S(x)∧W(x))P
(4)S(c)∧W(c)T(3),US
(5)S(c)T(4),I
(6)S(c)∧Y(c)T(2)(5),I
(7)?x(S(x)∧Y(x))T(6),EG
三、(10分)設(shè)A、B和C是三個(gè)集合,則A?B??(B?A)。
證明:A?B??x(x∈A→x∈B)∧?x(x∈B∧x?A)??x(x?A∨x∈B)∧?x(x∈B∧x?A)
???x(x∈A∧x?B)∧??x(x?B∨x∈A)???x(x∈A∧x?B)∨??x(x∈A∨x?B)
??(?x(x∈A∧x?B)∧?x(x∈A∨x?B))??(?x(x∈A∧x?B)∧?x(x∈B→x∈A))
??(B?A)。
四、(15分)設(shè)A={1,2,3,4,5},R是A上的二元關(guān)系,且R={<2,1>,<2,5>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,2>},求r(R)、s(R)和t(R)。
解r(R)=R∪IA={<2,1>,<2,5>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,2>,<1,1>,<2,2>,<3,3>,<4,4>,<5,5>}
s(R)=R∪R={<2,1>,<2,5>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,2>,<1,2>,<4,2>,<4,3>} R={<2,2>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,1>,<5,5>,<5,4>}
R={<2,1>,<2,5>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,2>,<5,4>}
R={<2,2>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,1>,<5,5>,<5,4>}=R
t(R)=?Ri={<2,1>,<2,5>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,2>,<2,2>,<5,1>,<5,4>,<5,i?1?4232-
15>}。
五、(10分)R是非空集合A上的二元關(guān)系,若R是對稱的,則r(R)和t(R)是對稱的。
證明對任意的x、y∈A,若xr(R)y,則由r(R)=R∪IA得,xRy或xIAy。因R與IA對稱,所以有yRx或yIAx,于是yr(R)x。所以r(R)是對稱的。
下證對任意正整數(shù)n,R對稱。
因R對稱,則有xRy??z(xRz∧zRy)??z(zRx∧yRz)?yRx,所以R對稱。若Rn對稱,則xRn?1y??z(xRnz∧zRy)??z(zRnx∧yRz)?yRn?1x,所以Rn?1對稱。因此,對任意正整數(shù)n,Rn對稱。對任意的x、y∈A,若xt(R)y,則存在m使得xRy,于是有yRx,即有yt(R)x。因此,t(R)是對稱的。
六、(10分)若f:A→B是雙射,則f:B→A是雙射。
證明因?yàn)閒:A→B是雙射,則f是B到A的函數(shù)。下證f是雙射。
對任意x∈A,必存在y∈B使f(x)=y(tǒng),從而f(y)=x,所以f是滿射。
對任意的y1、y2∈B,若f(y1)=f(y2)=x,則f(x)=y(tǒng)1,f(x)=y(tǒng)2。因?yàn)閒:A→B是函數(shù),則y1=y(tǒng)2。所以f是單射。
綜上可得,f:B→A是雙射。
七、(10分)設(shè)是一個(gè)半群,如果S是有限集,則必存在a∈S,使得a*a=a。
證明因?yàn)?S,*>是一個(gè)半群,對任意的b∈S,由*的封閉性可知,b=b*b∈S,b=b*b∈S,…,bn∈S,…。
因?yàn)镾是有限集,所以必存在j>i,使得bi=bj。令p=j(luò)-i,則bj=bp*bj。所以對q≥i,有bq=bp*bq。
因?yàn)閜≥1,所以總可找到k≥1,使得kp≥i。對于bkp∈S,有bkp=bp*bkp=bp*(bp*bkp)=…=232-1-1-1-1-1-1-1-1-1mm222nbkp*bkp。
令a=bkp,則a∈S且a*a=a。
八、(20分)(1)若G是連通的平面圖,且G的每個(gè)面的次數(shù)至少為l(l≥3),則G的邊數(shù)m與結(jié)點(diǎn)數(shù)n有如下關(guān)系:
m≤
rl(n-2)。l?2l證明設(shè)G有r個(gè)面,則2m=
2)。?d(f)≥lr。由歐拉公式得,n-m+r=2。于是,m≤l?2(n-ii?
1(2)設(shè)平面圖G=
證明設(shè)G=
離散數(shù)學(xué)考試試題(B卷及答案)
一、(10分)證明(P∨Q)∧(P?R)∧(Q?S)S∨R
證明因?yàn)镾∨R??R?S,所以,即要證(P∨Q)∧(P?R)∧(Q?S)?R?S。
(1)?R附加前提
(2)P?RP
(3)?PT(1)(2),I
(4)P∨QP
(5)QT(3)(4),I
(6)Q?SP
(7)ST(5)(6),I
(8)?R?SCP
(9)S∨RT(8),E
二、(15分)根據(jù)推理理論證明:每個(gè)考生或者勤奮或者聰明,所有勤奮的人都將有所作為,但并非所有考生都將有所作為,所以,一定有些考生是聰明的。
設(shè)P(e):e是考生,Q(e):e將有所作為,A(e):e是勤奮的,B(e):e是聰明的,個(gè)體域:人的集合,則命題可符號化為:?x(P(x)?(A(x)∨B(x))),?x(A(x)?Q(x)),??x(P(x)?Q(x))?x(P(x)∧B(x))。
(1)??x(P(x)?Q(x))P
(2)??x(?P(x)∨Q(x))T(1),E
(3)?x(P(x)∧?Q(x))T(2),E
(4)P(a)∧?Q(a)T(3),ES
(5)P(a)T(4),I
(6)?Q(a)T(4),I
(7)?x(P(x)?(A(x)∨B(x))P
(8)P(a)?(A(a)∨B(a))T(7),US
(9)A(a)∨B(a)T(8)(5),I
(10)?x(A(x)?Q(x))P
(11)A(a)?Q(a)T(10),US
(12)?A(a)T(11)(6),I
(13)B(a)T(12)(9),I
(14)P(a)∧B(a)T(5)(13),I
(15)?x(P(x)∧B(x))T(14),EG
三、(10分)某班有25名學(xué)生,其中14人會(huì)打籃球,12人會(huì)打排球,6人會(huì)打籃球和排球,5人會(huì)打籃球和網(wǎng)球,還有2人會(huì)打這三種球。而6個(gè)會(huì)打網(wǎng)球的人都會(huì)打另外一種球,求不會(huì)打這三種球的人數(shù)。
解設(shè)A、B、C分別表示會(huì)打排球、網(wǎng)球和籃球的學(xué)生集合。則:
|A|=12,|B|=6,|C|=14,|A∩C|=6,|B∩C|=5,|A∩B∩C|=2,|(A∪C)∩B|=6。
因?yàn)閨(A∪C)∩B|=(A∩B)∪(B∩C)|=|(A∩B)|+|(B∩C)|-|A∩B∩C|=|(A∩B)|+5-2=6,所以|(A∩
B)|=3。于是|A∪B∪C|=12+6+14-6-5-3+2=20,|A?B?C|=25-20=5。故,不會(huì)打這三種球的共5人。
四、(10分)設(shè)A1、A2和A3是全集U的子集,則形如?Ai?(Ai?為Ai或Ai)的集合稱為由A1、A2和
i?1
3A3產(chǎn)生的小項(xiàng)。試證由A1、A2和A3所產(chǎn)生的所有非空小項(xiàng)的集合構(gòu)成全集U的一個(gè)劃分。
證明小項(xiàng)共8個(gè),設(shè)有r個(gè)非空小項(xiàng)s1、s2、…、sr(r≤8)。
對任意的a∈U,則a∈Ai或a∈Ai,兩者必有一個(gè)成立,取Ai?為包含元素a的Ai或Ai,則a∈?Ai?,i?13即有a∈?si,于是U??si。又顯然有?si?U,所以U=?si。
i?1i?1i?1i?1rrrr
任取兩個(gè)非空小項(xiàng)sp和sq,若sp≠sq,則必存在某個(gè)Ai和Ai分別出現(xiàn)在sp和sq中,于是sp∩sq=?。綜上可知,{s1,s2,…,sr}是U的一個(gè)劃分。
五、(15分)設(shè)R是A上的二元關(guān)系,則:R是傳遞的?R*R?R。
證明(5)若R是傳遞的,則
反之,若R*R?R,則對任意的x、y、z∈A,如果xRz且zRy,則
六、(15分)若G為連通平面圖,則n-m+r=2,其中,n、m、r分別為G的結(jié)點(diǎn)數(shù)、邊數(shù)和面數(shù)。證明對G的邊數(shù)m作歸納法。
當(dāng)m=0時(shí),由于G是連通圖,所以G為平凡圖,此時(shí)n=1,r=1,結(jié)論自然成立。
假設(shè)對邊數(shù)小于m的連通平面圖結(jié)論成立。下面考慮連通平面圖G的邊數(shù)為m的情況。
設(shè)e是G的一條邊,從G中刪去e后得到的圖記為G?,并設(shè)其結(jié)點(diǎn)數(shù)、邊數(shù)和面數(shù)分別為n?、m?和r?。對e分為下列情況來討論:
若e為割邊,則G?有兩個(gè)連通分支G1和G2。Gi的結(jié)點(diǎn)數(shù)、邊數(shù)和面數(shù)分別為ni、mi和ri。顯然n1+n2=n?=n,m1+m2=m?=m-1,r1+r2=r?+1=r+1。由歸納假設(shè)有n1-m1+r1=2,n2-m2+r2=2,從而(n1+n2)-(m1+m2)+(r1+r2)=4,n-(m-1)+(r+1)=4,即n-m+r=2。
若e不為割邊,則n?=n,m?=m-1,r?=r-1,由歸納假設(shè)有n?-m?+r?=2,從而n-(m-1)+r-1=2,即n-m+r=2。
由數(shù)學(xué)歸納法知,結(jié)論成立。
七、(10分)設(shè)函數(shù)g:A→B,f:B→C,則:
(1)f?g是A到C的函數(shù);
(2)對任意的x∈A,有f?g(x)=f(g(x))。
證明(1)對任意的x∈A,因?yàn)間:A→B是函數(shù),則存在y∈B使
對任意的x∈A,若存在y1、y2∈C,使得
綜上可知,f?g是A到C的函數(shù)。
(2)對任意的x∈A,由g:A→B是函數(shù),有
八、(15分)設(shè)
一個(gè)等價(jià)關(guān)系,且[a]R=aH。
證明對于任意a∈G,必有a1∈G使得a1*a=e∈H,所以∈R。--
若∈R,則a1*b∈H。因?yàn)镠是G的子群,故(a1*b)1=b1*a∈H。所以∈R。----
若∈R,∈R,則a1*b∈H,b1*c∈H。因?yàn)镠是G的子群,所以(a1*b)*(b1*c)=a----
-1*c∈H,故∈R。
綜上可得,R是G中的一個(gè)等價(jià)關(guān)系。
對于任意的b∈[a]R,有∈R,a1*b∈H,則存在h∈H使得a1*b=h,b=a*h,于是b∈aH,--
[a]R?aH。對任意的b∈aH,存在h∈H使得b=a*h,a1*b=h∈H,∈R,故aH?[a]R。所以,[a]R-
=aH。
第三篇:離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案
第一章部分課后習(xí)題參考答案 設(shè)p、q的真值為0;r、s的真值為1,求下列各命題公式的真值。
(1)p∨(q∧r)? 0∨(0∧1)?0(2)(p?r)∧(﹁q∨s)?(0?1)∧(1∨1)?0∧1?0.(3)(?p∧?q∧r)?(p∧q∧﹁r)?(1∧1∧1)?(0∧0∧0)?0(4)(?r∧s)→(p∧?q)?(0∧1)→(1∧0)?0→0?1 17.判斷下面一段論述是否為真:“?是無理數(shù)。并且,如果3是無理數(shù),則2也是無理數(shù)。另外,只有6能被2整除,6才能被4整除。”
答:p: ?是無理數(shù)
q: 3是無理數(shù)
0
r: 2是無理數(shù)
s: 6能被2整除t: 6能被4整除
0
命題符號化為: p∧(q→r)∧(t→s)的真值為1,所以這一段的論述為真。19.用真值表判斷下列公式的類型:(4)(p→q)→(?q→?p)(5)(p∧r)?(?p∧?q)(6)((p→q)∧(q→r))→(p→r)答:
(4)
p
q
p→q
?q
?p
?q→?p
(p→q)→(?q→?p)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
所以公式類型為永真式
(5)公式類型為可滿足式(方法如上例)(6)公式類型為永真式(方法如上例)
第二章部分課后習(xí)題參考答案
3.用等值演算法判斷下列公式的類型,對不是重言式的可滿足式,再用真值表法求出成真賦值.1(1)?(p∧q→q)(2)(p→(p∨q))∨(p→r)(3)(p∨q)→(p∧r)答:(2)(p→(p∨q))∨(p→r)?(?p∨(p∨q))∨(?p∨r)??p∨p∨q∨r?1
所以公式類型為永真式
(3)P
q
r
p∨q
p∧r
(p∨q)→(p∧r)0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 0
0
0 1
0
0
0
0 1
0
1
0
0
0 1
所以公式類型為可滿足式
4.用等值演算法證明下面等值式:(2)(p→q)∧(p→r)?(p→(q∧r))(4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨q)∧?(p∧q)證明(2)(p→q)∧(p→r)?(?p∨q)∧(?p∨r)??p∨(q∧r))?p→(q∧r)(4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨(?p∧q))∧(?q∨(?p∧q)?(p∨?p)∧(p∨q)∧(?q∨?p)∧(?q∨q)?1∧(p∨q)∧?(p∧q)∧1 ?(p∨q)∧?(p∧q)5.求下列公式的主析取范式與主合取范式,并求成真賦值
(1)(?p→q)→(?q∨p)(2)?(p→q)∧q∧r(3)(p∨(q∧r))→(p∨q∨r)解:
(1)主析取范式
(?p→q)→(?q?p)?????(p?q)?(?q?p)(?p??q)?(?q?p)(?p??q)?(?q?p)?(?q??p)?(p?q)?(p??q)(?p??q)?(p??q)?(p?q)?m0?m2?m3
?∑(0,2,3)主合取范式:
(?p→q)→(?q?p)???(p?q)?(?q?p)(?p??q)?(?q?p)?(?p?(?q?p))?(?q?(?q?p))?1?(p??q)?(p??q)? M1
?∏(1)(2)主合取范式為:
?(p→q)?q?r??(?p?q)?q?r ?(p??q)?q?r?0 所以該式為矛盾式.主合取范式為∏(0,1,2,3,4,5,6,7)矛盾式的主析取范式為 0(3)主合取范式為:
(p?(q?r))→(p?q?r)??(p?(q?r))→(p?q?r)??(?p?(?q??r))?(p?q?r)(?p?(p?q?r))?((?q??r))?(p?q?r))?1?1 ?1 所以該式為永真式.永真式的主合取范式為 1 主析取范式為∑(0,1,2,3,4,5,6,7)第三章部分課后習(xí)題參考答案
14.在自然推理系統(tǒng)P中構(gòu)造下面推理的證明:(2)前提:p?q,?(q?r),r 結(jié)論:?p(4)前提:q?p,q?s,s?t,t?r 結(jié)論:p?q
證明:(2)
①?(q?r)前提引入 ②?q??r ①置換 ③q??r ②蘊(yùn)含等值式 ④r 前提引入 ⑤?q ③④拒取式 ⑥p?q 前提引入 ⑦¬p(3)⑤⑥拒取式
證明(4):
①t?r 前提引入 ②t ①化簡律 ③q?s 前提引入 ④s?t 前提引入
⑤q?t ③④等價(jià)三段論 ⑥(q?t)?(t?q)⑤ 置換 ⑦(q?t)⑥化簡 ⑧q ②⑥ 假言推理 ⑨q?p 前提引入 ⑩p ⑧⑨假言推理(11)p?q ⑧⑩合取
15在自然推理系統(tǒng)P中用附加前提法證明下面各推理:
4(1)前提:p?(q?r),s?p,q 結(jié)論:s?r 證明
①s 附加前提引入 ②s?p 前提引入 ③p ①②假言推理 ④p?(q?r)前提引入 ⑤q?r ③④假言推理 ⑥q 前提引入 ⑦r ⑤⑥假言推理
16在自然推理系統(tǒng)P中用歸謬法證明下面各推理:
(1)前提:p??q,?r?q,r??s 結(jié)論:?p 證明:
①p 結(jié)論的否定引入 ②p?﹁q 前提引入 ③﹁q ①②假言推理 ④¬r?q 前提引入 ⑤¬r ④化簡律 ⑥r(nóng)?¬s 前提引入 ⑦r ⑥化簡律 ⑧r?﹁r ⑤⑦ 合取
由于最后一步r?﹁r 是矛盾式,所以推理正確.
第四篇:離散數(shù)學(xué)習(xí)題
集合論
1.A={?,1},B={{a}}求A的冪集、A×B、A∪B、A+B。2.A={1,2,3,4,5}, R={(x,y)|x 4.A={a,b,c},R= IA ∪{(a,b),(b,a)},求a和b關(guān)于R的等價(jià)類。 5.R是A上的等價(jià)關(guān)系,A/R={{1,2},{3}},求A,R。6.請分別判斷以下結(jié)論是否一定成立,如果一定成立請證明,否則請舉出反例。 ①如果A∪B?C,則A?C或者B?C。②如果A×B=A×C且A??,則B=C。 27.如果R是A上的等價(jià)關(guān)系,R,r(R)是否一定是A上的等價(jià)關(guān)系?證明或舉例。 8.已知A∩C?B∩C,A-C?B-C,證明:A?B。9.證明:AX(B∩C)=(AXB)∩(AXC)10.證明:P(A)∪P(B)?P(A∪B)-111.證明:R[sym] iff R=R -1212.證明:r(R)=R∪IA,S(R)=R∪R,t(R)=R∪R∪...13.證明:s(R∪S)=s(R)∪s(S)14.R是A上的關(guān)系,證明:如果R是對稱的,則r(R)也是對稱的。 15.I是整數(shù)集,R={(x,y)|x-y是3的倍數(shù)},證明:R是I上的等價(jià)關(guān)系。 16.如果R是A上的等價(jià)關(guān)系,則A/R一定是A的劃分。17.R是集合A上的自反關(guān)系,S是A上的自反和對稱關(guān)系,證明t(R∪S)是A上的等價(jià)關(guān)系。18.I是正整數(shù)集合,R是I×I上的二元關(guān)系,R={< 19.f:A?B,R是B上的等價(jià)關(guān)系,令S={ 20.R是集合A上的自反關(guān)系,S是A上的自反和對稱關(guān)系,證明t(R∪S)是A上的等價(jià)關(guān)系。 21.P和Q都是集合A上的劃分,請問P∪Q,P-Q是否是A上的劃分,22.R?AXA,R[irref]且R[tra],證明:r(R)是A上的偏序關(guān)系。 23.畫出{1,2,3,4,6}上整除關(guān)系的哈斯圖,求{2,3,6}的4種元素。 24.A={a,b,c,d,e,f,g},R={(a,c),(a,e),(b,d),(b,f),(d,e),(d,f)},S=tr(R),畫出S的哈斯圖并求{b,c,d,f}的極大元等8種元素。 25.f:A→B,g:B→C都是單(滿)射,證明:復(fù)合映射gof一定是單(滿)射。 26.f:A→B,g:B→C,gof是單射,請問f和g是否一定是單射?請證明或舉出反例。27.R是實(shí)數(shù)集,f:R×R?R×R,f( 代數(shù)系統(tǒng) 1. 2.求 3.R是實(shí)數(shù)集,在R上定義運(yùn)算*為x*y=x+y+xy,問: 5.R是實(shí)數(shù)集,R上的6運(yùn)算定義如下:對R中元素x,y,f1( 6. 7.證明:如果群G中每個(gè)元素的逆元素都是它自已,則G是交換群。 8.循環(huán)群一定是交換群。 9.證明:階為素?cái)?shù)的群一定是循環(huán)群。 -110. 11.整數(shù)集Z上定義運(yùn)算*:對任意整數(shù)x和y,x*y=x+y-4,其中+,-為普通加減法。證明: 12.證明:如果群G中至少有兩個(gè)元素,則群中沒有零元。13.S是G的子群,證明:{x|x是S的左陪集}是G的一個(gè)劃分 14. 15.H,K都是群G的子群,請問H∩K,H∪K,H-K是否一定是G的子群? 16.H,K是G的兩個(gè)子群,a?G, 試證:aH?aK當(dāng)且僅當(dāng)H?K。17.G={1,3,4,5,9},*是模11的乘法(即x*y=xy mod 11),請問(G,*)是否構(gòu)成群? n18. 19.S是G的子群,證明:{x|x是S的左陪集}是G的一個(gè)劃分 20.G是群,證明:S={a?G|?x?G(ax=xa)},則S是G的子群。21. ++23.R為實(shí)數(shù)集,R為正實(shí)數(shù)集, 1.如何判斷二部圖?完全圖、完全二部圖的邊數(shù)。2.如何求E回路? 3.Petersen圖是否為E圖或H圖。 4.哪些完全圖是H圖?哪些完全圖是E圖? 5.n為何值時(shí)輪圖為H圖? 6.如何求最小生成樹。 7.證明:奇數(shù)個(gè)頂點(diǎn)的二部圖(兩步圖)不是哈密爾頓圖。8.證明:如果G是歐拉圖,則其邊圖L(G)也是歐拉圖。9.證明:奇數(shù)個(gè)頂點(diǎn)的二部圖(兩步圖)不是哈密爾頓圖。10.G是平面圖,G有m條邊,n個(gè)頂點(diǎn),證明:m?3n-6。并由此證明K5不是平面圖。 11.證明:有6個(gè)頂點(diǎn)的簡單無向圖G和它的補(bǔ)圖中至少有一個(gè)三角形。 12.證明:在至少有兩個(gè)頂點(diǎn)的無向樹中,至少有2個(gè)一度頂點(diǎn)。 13.G是無向簡單連通圖,G有n個(gè)頂點(diǎn),則G最少有幾條邊,最多有幾條邊? 14.證明:簡單無向圖G和它的補(bǔ)圖中至少有一個(gè)是連通圖。15.證明:無向圖中奇度點(diǎn)(度數(shù)為奇數(shù)的點(diǎn))有偶數(shù)個(gè)。16.證明:n個(gè)頂點(diǎn)的無向連通圖至少有n-1條邊。17.G是H圖,V是G的頂點(diǎn)集,證明:對任意頂點(diǎn)集S,??S?V,都有ω(G-S)≤|S|。其中ω(G-S)表示G-S的分圖數(shù)目。18.一棵無向樹有3個(gè)3次點(diǎn),1個(gè)頂點(diǎn)次數(shù)為2,其余頂點(diǎn)次數(shù)為1,問它有幾個(gè)次數(shù)為1的頂點(diǎn)?寫出求解過程。19.證明:每個(gè)簡單平面圖都包含一個(gè)次至多為5的頂點(diǎn)。20.連通平面圖G有n個(gè)頂點(diǎn),m條邊和f個(gè)面,證明:n-m+f=2。21.如果圖G的最大頂點(diǎn)次數(shù)≤ρ,證明:G是ρ+1可點(diǎn)著色的。 22.G是無向簡單連通圖,G有n個(gè)頂點(diǎn),則G最少有幾條邊,最多有幾條邊? 23.如果一個(gè)簡單圖G和它的補(bǔ)圖同構(gòu),則稱G是自補(bǔ)圖,求所有4個(gè)頂點(diǎn)自補(bǔ)圖。 24.G是平面圖,G有m條邊,n個(gè)頂點(diǎn),證明:m?3n-6。如果G中無三角形,則m?2n-4。數(shù)理邏輯 1.如果今天是星期一,則要進(jìn)行英語或數(shù)理邏輯考試。 沒有不犯錯(cuò)誤的人。整數(shù)都是有理數(shù)。有的有理數(shù)不是整數(shù)。 不存在最大的整數(shù)。有且只有一個(gè)偶數(shù)是素?cái)?shù)。2.求真值表及范式:P?(┓Q?R)、(┓Q?R)?(P?R)3.推理: p?(q?r),┓s∨p,q ├ s?r p?r,q?s,p∨q ├ r∨s p∨q,p?┓r,s?t,┓s?r,┓t ├ q p?(┓(r∧s)?┓q),p,┓s ├ ┓q 4.如果小王是理科學(xué)生,他一定會(huì)學(xué)好數(shù)學(xué)。如果小王不是文科學(xué)生,他一定是理科學(xué)生。小王沒學(xué)好數(shù)學(xué)。所以小王是文科學(xué)生。 5.判斷各公式在給定解釋時(shí)的真假值,并且改變論域使該公式在新的解釋下取值相反。論域:D={-2,3,6}, F(x):x≤3, G(x):x>5, R(x,y):x+y<4 ①?x(F(x)∨G(x))②?y?yR(x,y) 第六章部分課后習(xí)題參考答案 5.確定下列命題是否為真: (1)??? 真 (2)??? 假(3)??{?} 真 (4)??{?} 真(5){a,b}?{a,b,c,{a,b,c}} 真(6){a,b}?{a,b,c,{a,b}} 真(7){a,b}?{a,b,{{a,b}}} 真(8){a,b}?{a,b,{{a,b}}} 假 6.設(shè)a,b,c各不相同,判斷下述等式中哪個(gè)等式為真:(1){{a,b},c,?} ={{a,b},c} 假(2){a ,b,a}={a,b} 真(3){{a},{b}}={{a,b}} 假(4){?,{?},a,b}={{?,{?}},a,b} 假 8.求下列集合的冪集: (1){a,b,c} P(A)={ ?,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}}(2){1,{2,3}} P(A)={ ?, {1}, {{2,3}}, {1,{2,3}} }(3){?} P(A)={ ?, {?} } (4){?,{?}} P(A)={ ?, {1}, {{2,3}}, {1,{2,3}} } 14.化簡下列集合表達(dá)式:(1)(A?B)?B)-(A?B)(2)((A?B?C)-(B?C))?A 解:(1)(A?B)?B)-(A?B)=(A?B)?B)?~(A?B) =(A?B)?~(A?B))?B=??B=? (2)((A?B?C)-(B?C))?A=((A?B?C)?~(B?C))?A =(A?~(B?C))?((B?C)?~(B?C))?A =(A?~(B?C))???A=(A?~(B?C))?A=A 18.某班有25個(gè)學(xué)生,其中14人會(huì)打籃球,12人會(huì)打排球,6人會(huì)打籃球和排球,5人會(huì)打籃球和網(wǎng) 球,還有2人會(huì)打這三種球。已知6個(gè)會(huì)打網(wǎng)球的人都會(huì)打籃球或排球。求不會(huì)打球的人數(shù)。解: 阿A={會(huì)打籃球的人},B={會(huì)打排球的人},C={會(huì)打 |A|=14, |B|=12, |A?B|=6,|A?C|=5,| A?B?C|=2, 如圖所示。 25-(5+4+2+3)-5-1=25-14-5-1=5 不會(huì)打球的人共5人 21.設(shè)集合A={{1,2},{2,3},{1,3},{?}},計(jì)算下列表達(dá)式:(1)?A(2)?A(3)??A(4)??A 解:(1)?A={1,2}?{2,3}?{1,3}?{?}={1,2,3,?} (2)?A={1,2}?{2,3}?{1,3}?{?}=? (3)??A=1?2?3??=? (4)??A=? 27、設(shè)A,B,C是任意集合,證明(1)(A-B)-C=A-B?C(2)(A-B)-C=(A-C)-(B-C)證明 (1)(A-B)-C=(A?~B)?~C= A?(~B?~C)= A?~(B?C)=A-B?C(2)(A-C)-(B-C)=(A?~C)?~(B ?~C)=(A?~C)?(~B?C)=(A?~C?~B)?(A?~C?C)=(A?~C?~B)?? = A?~(B?C)=A-B?C 由(1)得證。 網(wǎng)球的人} |C|=6,C?A?B 第七章部分課后習(xí)題參考答案 7.列出集合A={2,3,4}上的恒等關(guān)系I A,全域關(guān)系EA,小于或等于關(guān)系LA,整除關(guān)系DA.解:IA ={<2,2>,<3,3>,<4,4>} EA={<2,2>,<2,3>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<3,2>,<3,3>,<4,2>,<4,3>} LA={<2,2>,<2,3>,<2,4>,<3,3>,<3,4>,<4,4>} DA={<2,4>} 13.設(shè)A={<1,2>,<2,4>,<3,3>} B={<1,3>,<2,4>,<4,2>} 求A?B,A?B, domA, domB, dom(A?B), ranA, ranB, ran(A?B), fld(A-B).解:A?B={<1,2>,<2,4>,<3,3>,<1,3>,<4,2>} A?B={<2,4>} domA={1,2,3} domB={1,2,4} dom(A∨B)={1,2,3,4} ranA={2,3,4} ranB={2,3,4} ran(A?B)={4} A-B={<1,2>,<3,3>},fld(A-B)={1,2,3} 14.設(shè)R={<0,1><0,2>,<0,3>,<1,2>,<1,3>,<2,3>} 求R?R, R-1, R?{0,1,}, R[{1,2}] 解:R?R={<0,2>,<0,3>,<1,3>} R-1,={<1,0>,<2,0>,<3,0>,<2,1>,<3,1>,<3,2>} R?{0,1}={<0,1>,<0,2>,<0,3>,<1,2>,<1,3>} R[{1,2}]=ran(R|{1,2})={2,3} 16.設(shè)A={a,b,c,d},R1,R2為A上的關(guān)系,其中 R1=?a,a,a,b,b,d? R2??a,d,b,c,b,d,c,b23求R1?R2,R2?R1,R1,R2。? 解: R1?R2={,,} R2?R1={ 36.設(shè)A={1,2,3,4},在A?A上定義二元關(guān)系R,?, 任意的, 任意的, ∴R是A×A上的等價(jià)關(guān)系 (2)∏={{<1,1>,<2,2>,<3,3>,<4,4>}, {<2,1>,<3,2>,<4,3>}, {<3,1>,<4,2>}, {<4,1>}, {<1,2>,<2,3>,<3,4>}, {<1,3>,<2,4>}, {<1,4>} } 41.設(shè)A={1,2,3,4},R為A?A上的二元關(guān)系, ?〈a,b〉,〈c,d〉? A?A ,〈a,b〉R〈c,d〉?a + b = c + d(1)證明R為等價(jià)關(guān)系.(2)求R導(dǎo)出的劃分.(1)證明:? 任意的, ∴R是 A×A上的等價(jià)關(guān)系 (2)∏={{<1,1>}, {<1,2>,<2,1>},{<1,3>,<2,2>,<3,1>},{<1,4>,<4,1>,<2,3>,<3,2>}, {<2,4>,<4,2>,<3,3>}, {<3,4>,<4,3>}, {<4,4>}} 43.對于下列集合與整除關(guān)系畫出哈斯圖:(1){1,2,3,4,6,8,12,24}(2){1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12} 解: ***19511 42(1)(2)45.下圖是兩個(gè)偏序集的哈斯圖.分別寫出集合A和偏序關(guān)系R?的集合表達(dá)式.debafc gbcfdeag (a)(b)解:(a)A={a,b,c,d,e,f,g} R?={,,,,,,,, (b)A={a,b,c,d,e,f,g} R?={,,,,, edbcadeabc (1) (2)項(xiàng)目(1)(2)極大元: e a,b,d,e 極小元: a a,b,c,e 最大元: e 無 最小元: a 無 第八章部分課后習(xí)題參考答案 1.設(shè)f :N?N,且 ?1,若x為奇數(shù)? f(x)=?x 若x為偶數(shù)?2,?求f(0), f({0}), f(1), f({1}), f({0,2,4,6,…}),f({4,6,8}), f-1({3,5,7}).解:f(0)=0, f({0})={0}, f(1)=1, f({1})={1}, f({0,2,4,6,…})=N,f({4,6,8})={2,3,4}, f-1({3,5,7})={6,10,14}.4.判斷下列函數(shù)中哪些是滿射的?哪些是單射的?哪些是雙射的?(1)f:N?N, f(x)=x2+2 不是滿射,不是單射 (2)f:N?N,f(x)=(x)mod 3,x除以3的余數(shù) 不是滿射,不是單射 ?1,若x為奇數(shù)(3)f:N?N,f(x)=? 不是滿射,不是單射 ?0,若x為偶數(shù) ?0,若x為奇數(shù)(4)f:N?{0,1},f(x)=? 是滿射,不是單射 ?1,若x為偶數(shù)(5)f:N-{0}?R,f(x)=lgx 不是滿射,是單射 (6)f:R?R,f(x)=x2-2x-15 不是滿射,不是單射 5.設(shè)X={a,b,c,d},Y={1,2,3},f={,, 對 (2)f是從X到Y(jié)的函數(shù),但不是滿射,也不是單射的; 錯(cuò) (3)f是從X到Y(jié)的滿射,但不是單射; 錯(cuò) (4)f是從X到Y(jié)的雙射.錯(cuò)第五篇:離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案第三章