大学离散数学试卷
离散数学试题(A卷及答案)
1.(10分)A、B、C、D四个人中的两个人需要被分配完成某项工作。根据以下三个条件,有多少种方法?怎么发?
(1)如果A去了,C和D就有1人;
(2)B和C不能都去;
(3)如果C走了,D留下。
设置a: a工作;B: b上班;C: c上班;D: d去上班。按照问题的意思应该是:a?c?d,?(B∧C),CD必须同时成立。因此
(A?c?D)∧?(B∧C)∧(CD)
(?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
所以有三个流派:B∧D,A∧C,A ∧ D。
(15)用谓词逻辑构造如下证明:学术会议的每一个成员都是专家和工作者,有的成员是年轻人,所以有的成员是年轻专家。
解:宇宙:所有人的集合。():专家;():是工人;():年轻人;推理形式是:
( ( )∧ ( )), ( ) ( ( )∧ ( ))
给出以下证明:
(1) ( ) P
(2) (c) T(1),ES
(3) ( ( )∧ ( )) P
(4) ( c)∧ ( c) T(3),美国
(5) ( c) T(4),I
(6) ( c)∧ (c) T(2)(5),I
(7) ( ( )∧ ( )) T(6),例如
3.(10分)设A,B,C为三组,那么A?B(B?答.
证明:a?Bx(x∈A→x∈B)∧?x(x∈B∧x?A)x(x?A∨x∈B)∧?x(x∈B∧x?答
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?答.
(15)设A = {1,2,3,4,5},R是A上的二元关系,R = {
解r (r) = r ∪ ia = {
s(R)= R∪R-1 = { & lt;2,1 & gt;,& lt2,5 >,& lt2,4 >,& lt3,4 >,& lt4,4 >,& lt5,2 >,& lt1,2 & gt;,& lt4,2 >,& lt4,3 >}
R2 = { & lt;2,2 & gt;,& lt2,4 >,& lt3,4 >,& lt4,4 >,& lt5,1 & gt;,& lt5,5 >,& lt5,4 >}
R3 = { & lt2,1 & gt;,& lt2,5 >,& lt2,4 >,& lt3,4 >,& lt4,4 >,& lt5,2 >,& lt5,4 >}
R4 = { & lt;2,2 & gt;,& lt2,4 >,& lt3,4 >,& lt4,4 >,& lt5,1 & gt;,& lt5,5 >,& lt5,4 >}=R2
t(R)= Ri = { & lt;2,1 & gt;,& lt2,5 >,& lt2,4 >,& lt3,4 >,& lt4,4 >,& lt5,2 >,& lt2,2 & gt;,& lt5,1 & gt;,& lt5,4 >,& lt5,5 >}。
(10分)R是非空集a上的二元关系,若R对称,则r(R)和t(R)对称。
证明了对于任意x,y∈A,若xr(R)y,则由r (r) = r ∪ ia,xRy或xIAy得到。因为R与IA对称,所以有yRx或yIAx,所以yr (r) x .所以r (r)对称。
下证明对称于任意正整数n,r n。
因为R对称,所以有xR2yz(xRz∧zRy)z(zRx∧yRz)?YR2x,所以R2是对称的。如果是对称的,那么x yz(x z∧zRy)z(z x∧yRz)?Y x,所以对称。所以对于任意正整数n,都是对称的。
对任意x,y∈A,若xt(R)y,有m使xRmy,则有yRmx,即有yt (r) X .因此,t(R)是对称的。
(10分)如果F: A → B是双射,那么F-1: B → A是双射。
证明了F: A → B是双射的,那么F-1是从B到A的函数..F-1是双射的。
对任意x∈A,必有y∈B使f (x) = y,所以f-1 (y) = x,所以f-1是满射的。
对于任意y1和y2∈B,若f-1(y 1)= f-1(y2)= x,则f (x) = y1,f (x) = y2。因为f: a → b是函数,那么y1 = y2。所以f-1是内射的。
综上,F-1: B → A是双射的。
七、(10分)集合
证明因为
因为s是有限集,所以一定有j > I,所以=让p = j-i,那么= *。所以对于q≥i,有= *。
因为p≥1,总能找到k≥1,所以KP ≥ I .对于∈S,有= * = * (*) = … = *。
设a =,那么a∈S和a * a = a。
八、(20分)(1)如果G是一个连通的平面图,G的每个面的度至少为l(l≥3),那么G的边数m与节点数n有如下关系:
m≤ (n-2).
证明了如果G有r个面,则2m= ≥lr。根据欧拉公式,n-m+r = 2。因此,m ≤ (n-2)。
(2)设计划G =
证明G * =
离散数学试题(B卷及答案)
I. (10)证明(P∨Q)∧(P?R)∧(Q?S) S∨R
证明因为S∨RR?s,因此,有必要证明(P∨Q)∧(P?R)∧(Q?s)?r?s .
(1)?r额外房地
(2)P?R P
(3)?P T(1)(2),I
(4)P∞Q P
(5)Q T(3)(4),I
(6)问?标准普尔
(7)第五条第六款,第一项
(8)?r?S CP
(9)S∞R T(8),E
(15)根据推理理论,证明每个考生都是勤奋的或者聪明的,所有勤奋的人都会有所作为,但不是所有的考生都会有所作为,所以一定有一部分考生是聪明的。
设P (E): E为考生,Q (E): E会做事,A (E): E勤奋,B (E): E聪明,个人域是人的集合,那么命题可以符号化为:?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)?美国Q(a) T(10)
(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),例如
(10)一个班25个学生,其中14会打篮球,12会打排球,6个会打篮球和排球,5个会打篮球和网球,2个会打这三种球。而六个会打网球的人可以打另一种球,问不会打这三种球的人数。
解决方案A、B和C分别表示会打排球、网球和篮球的学生的集合。然后:
|A|=12,|B|=6,|C|=14,|A∩C|=6,|B∩C|=5,|A∩B∩C|=2,|(A∩C)∩B | = 6 .
因为|(A∩C)∩B | =(A∩B)∩(B∩C)| = |(A∩B)|+|(B∩C)|-| A∩。所以| A∪B∪C | = 12+6+14-6-5-3+2 = 20,= 25-20 = 5。所以这三种球有5个人不会打。
4.(10分)如果A1,A2,A3是完备集U的子集,那么形状是Ai?(Ai?为Ai或)的集合称为A1,A2,A3生成的项。证明了由A1,A2和A3生成的所有非空项的集合构成了完备集u的一个除。
有***8个证明项,r个非空项s1,s2,…,sr(r≤8)。
对于任意一个a∈U,那么a∈Ai或者a∈,其中一个必须成立,取Ai?是Ai还是包含元素a,那么a∈ Ai?,即有一个∈ si,所以u?是的.明明又有si?所以u = si。
取任意两个非空项sp和sq。如果sp≠sq,必然有一个Ai并且会分别出现在sp和sq中,那么SP ∩ SQ =?。
综上所述,{s1,s2,…,sr}是u的一个除。
5.(15分)设R是A上的二元关系,那么:R是传递的?R*R?r .
证明(5)如果R是传递的,那么
另一方面,如果R*R?r,对于任意x,y,z∈A,如果xRz和zRy,则
6.(15分)如果G是连通规划,那么N-M+R = 2,其中N,M,R分别是G的节点数,边数,面数。
证明了g的边数m是诱导的。
当m = 0时,因为G是连通图,所以G是平凡图。此时n = 1,r = 1,结论自然成立。
假设边数小于m,则连通图的结论成立。让我们考虑连通平面图G的边数为m的情况。
设e是g的一条边,从g中删除e得到的符号是g?并且设节点数、边数、面数为n?、m?r呢?。e分为以下几种情况来讨论:
如果e是修剪,那么g?有两个相连的分支G1和G2。Gi的节点数,边数,面数分别为ni,mi,ri。明明N1+N2 = n?=n,m1+m2=m?=m-1,r1+r2=r?+1=r+1 .用归纳法假设有N1-M1+R1 = 2和N2-M2+R2 = 2,于是(n 1+N2)-(m 1+M2)+(r 1+R2)。
如果e不切边,那么n?=n,m?=m-1,r?= r-1,假设归纳起来有n?-m?+r?= 2,这样n-(m-1)+r-1 = 2,即n-m+r = 2。
根据数学归纳法,这个结论是成立的。
七、(10分)设函数g: a → b,f: b → c,则:
(1)雾是从a到c的函数;
(2)对任意x∈A,有fog (x) = f (g (x))。
证明了(1)对于任意x∈A,因为G: A → B是函数,所以存在y∈B makes
对于任意x∈A,如果y1和y2∈C存在,则使得< x,y 1 & gt;、& ltx,y2 & gt∈ fog = g * f,则t1存在,这使得
综上所述,雾是从a到c的函数。
(2)对任意x∈A,g: a → b是一个具有
八、(15分)集合
证明了对于任意一个a∈G,必有一个-1 ∈ g使得a-1 * a = e ∈ h,所以< a,a & gt∈R .
如果
如果
综上所述,r是g中的一个等价关系。
对任何人来说,都有