离散数学内容总结
第一篇 数理逻辑
第1章 命题逻辑
求命题公式的主析取范式及主合取范式
例 求??p?q???r??p的主析取范式及主合取范式。 例 求(P→Q)?R的主析取范式及主合取范式。
例 求命题公式(P?Q)?R的主析取范式和主合取范式。 例 求公式A=(p??q)?r的主析取范式与主合取范式。 例 求?p?q??r的主析取范式。
判断公式类型
例 用等值演算法判断公式q?? (p?q)的类型
例 判断下列命题公式的类型(永真式、永假式、可满足式),方法不限。 (1) (2) 证明
例 证明:?p?q??r??p?r???q?r? 例 证明:p?(q?r)?(p?q)?r 例 推证:?Q∧(P→Q)??P 例 前提:p?r,q?s,p?q
,结论:r?s。该结论是否有效?请说明原因。
在命题逻辑中构造下面推理的证明:
例 如果小张守第一垒并且小李向B队投球,则A队获胜。或者A队未获胜,或者A队成为联赛的第一名。小张守第一垒。A队没有成为联赛的第一名。因此小李没有向B队投球。
例 一个公安人员审查一件盗窃案,已知下列事实: (1)甲或乙盗窃了录像机;
(2)若甲盗窃了录像机,则作案时间不能发生在午夜前; (3)若乙的证词正确,则午夜时屋里灯光未灭;
(4)若乙的证词不正确,则作案时间发生在午夜前; (5)午夜时屋里灯光灭了。
根据以上事实,推断谁是盗窃犯。(在命题逻辑中构造推理证明。)
例 如果今天是周一,则要进行离散数学或C语言程序设计两门课中一门课的考试。如果C语言程序设计课的老师有会,则不考C语言程序设计。今天是周一,C语言程序设计课的老师有会,所以进行离散数学课的考试。
例 若明天是星期一或星期三,我就有课。若有课,今天必须备课。我今天没备课。所以,明天不是星期一和星期三。
例 若明天是周一或周二,小华就要考试。若要考试,今天必须复习。小华今天没复习。所以,明天不是周一和周二。
例 如果A工作努力,B或C将生活愉快。如果B生活愉快,那么A将不努力工作。如果D愉快,则C将不愉快。所以,如果A工作努力,D将不愉快。
第2章 谓词逻辑
求谓词公式的前束范式
例 求谓词公式?xP(x)??xQ(x)的前束范式 例 求公式?x F(x)∧??x G(x)的前束范式。
证明
例 证明:﹁?x(A(x)∧B(x))??x(A(x)→﹁B(x))
在一阶逻辑中符号化下述命题,并推证之。
例 凡人必有一死,苏格拉底是人,所以苏格拉底会死的。 凡人都会犯错,小王是人,所以小王会犯错。
所有三角形其内角和为180度。△ABC是三角形。所以△ABC内角和为180度。 所有的有理数均可以表示成分数。0.3是有理数。所以0.3可以表示成分数。 偶数都可以被2整除,6是偶数。所以6可以被2整除。 哲学家都善于思考。柏拉图是哲学家。所以,柏拉图善于思考。 例 东北人都不怕冷,王国端怕冷。所以王国端不是东北人。 非洲人都不怕热,玛丽怕热。所以玛丽不是非洲人。 凡奇数均不能被2整除,8能被2整除。所以8不是奇数。 凡奇数均不能被2整除,36能被2整除。所以36不是奇数。
英语系学生都不学离散数学,小刘学离散数学。因此,小刘不是英语系学生。
海南人都不怕热,小赵怕热。所以小赵不是海南人。
无理数都不能表示成分数,3.1415能表示成分数。所以3.1415不是无理数。 例 鸟都会飞,麻雀是鸟,所以麻雀会飞。
例 乌鸦都不是白色的,北京鸭是白色的。因此,北京鸭不是乌鸦。
第二篇 集合论
第3章 集合
计算
例 设A??1,2,3?,B??2,3,4,5?,Z??2,3?,求(A?B)?Z.
例 设A={{a,{b}},c,{c},{a,b}},B={{a,b},{b}},计算(1)A∩B,(2)A⊕B,(3)P(B)
集合恒等式的证明
例 设A、B、C是三个集合,证明:A?B=A?(B-A) 例 设A、B、C是三个集合,证明:A-(B?C)=(A-B)-C 例 设A、B、C是三个集合,证明:A?(B-C)=(A?B)-(A?C) 例 设A、B、C是三个集合,证明:(A-B)?(A-C)=A-(B?C) 例 设A、B、C是任意三个集合,证明:
((A?(B-C))?A)?(B-(B-A))=A。
例 设A、B、C是任意三个集合,证明:((A?(B-C))?A)?(B-(B-A))=A 例 设A,B,C为集合,证明:A∩(B-C)=(A-C)∩(B-C) 例 已知A∩B=A∩C,且A∩B=A∩C,证明B=C。
包含排斥原理(即容斥原理)的简单应用
例 假设某班有20名学生,其中有10人英语成绩为优,有8人数学成绩为优,又知有6人英语和数学成绩都为优。问两门课都不为优的学生有几名? 例 有100名程序员,其中47名熟悉C++语言,35名熟悉JAVA语言,23名熟悉这两种语言。问有多少人对两种语言都不熟悉?
例 在一个班级的50名学生中,有26人在第一次考试中得到A,21人在第二次考试中得到A,假如有17人两次考试都没得到A,问有多少学生两次考试都得到A?
第4章 关系 第5章 函数
例 设集合A={1,2,3,4,5},A上的关系R和S为:
R={ R = {(a,b)︱a=b+1或a=b/2},S = {(a,b)︱b=a+2 },求(1)R?S,(2) S?R。 例 设B={1,2,3,4},B上的关系R={〈1,2〉,〈2,1〉,〈2,3〉,〈3,4〉}, 求(1)R?R (2) R-1 例 设A={a,b,c,d},A上的关系R={,,, 例 设集合A={2,4,6,8,10,12},B={2,4,6},从A到B的关系R={ 例 设集合A={1,2,3,4,5,6},B={1,2,3},从A到B的关系R={〈x,y〉|x=2y},求(1)R,(2)R 例 设R1={<1,2>,<2,2>,<2,3>,<3,3>},R2={<2,2>,<2,3>,<3,4>},求(1) R1-1 ,(2) R1?R2 例 R1={<1,2>,<1,3>,<2,3>,<3,3>}, R2={<2,2>,<2,3>,<3,4>}, (1) 求 R1-1 (2) 求R2?R1 (3)R1是函数吗? 例 设A={a,b,c,d},R={,,, R={?a,b?,?b,a?,?a,c?,?b,d?,?b,e??d,a?,?e,a?,?e,c?} (1)试画出R的关系图; (2)求R的自反闭包和对称闭包。 例 R1={<1,2>,<1,3>,<2,3>,<3,3>}, R2={<2,2>,<2,3>,<3,4>}, (1) 求 R1-1 (2) 求R2?R1 (3)R1是函数吗? -1 例 设集合A={a,b,c,},B={b,c,d},C={d,e,f},R1={<1,2>,<2,2>,<2,3>,<3,3>}, R2={<2,2>,<2,3>,<3,4>}, 求(1)A?B,(2)A⊕B,(3) R1-1 ,(4) R1?R2 例 设A={a,b,c},R是A幂集上的包含关系,说明R是偏序关系并画出R的哈斯图。 例 求集合A={1,2,3}的幂集,R是A幂集上的包含关系,说明R是偏序关系并画出R的哈斯图。
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