Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 636199)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Сборник задач по дискретной математике (220,00 руб.)

0   0
АвторыЛеденева Татьяна Михайловна, Балашева Светлана Юрьевна
ИздательствоИздательский дом ВГУ
Страниц146
ID656318
АннотацияПодготовлено на кафедре вычислительной математики и прикладных информационных технологий и кафедре математических методов исследования операций факультета прикладной математики, информатики и механики Воронежского государственного университета.
Кому рекомендованоРекомендовано студентам факультета прикладной математики, информатики и механики Воронежскогогосударственного университета, изучающим дисциплину «Дискретная математика».
Сборник задач по дискретной математике / Т.М. Леденева, С.Ю. Балашева .— Воронеж : Издательский дом ВГУ, 2016 .— 146 с. — 146 с. — URL: https://rucont.ru/efd/656318 (дата обращения: 19.05.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Сборник_задач_по_дискретной_математике_.pdf
Стр.1
Стр.3
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Стр.9
Стр.10
Сборник_задач_по_дискретной_математике_.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ДИСКРЕТНОЙ МАТЕМАТИКЕ Учебно-методическое пособие для вузов Составители: Т.М. Леденева, С.Ю. Балашева Воронеж Издательский дом ВГУ 2016
Стр.1
1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ МНОЖЕСТВ Ключевые понятия: множество, подмножество, булеан, отношения включения и равенства множеств, операции над множествами и их свойства, покрытие и разбиение, мощность множества, счетные множества, равномощные множества, эквивалентные множества, формула включений и исключений. 1.1. Операции над множествами и их свойства Задача 1.1.1. Пусть заданы множества { − − Найдите здесь = { множества Bx x ≤=≤ и x целое число кратное 3}. A B, A B, A\ B,B\ A∩∪ , . A 2, 4, 6, 8,10,12}, является множество = { U 1, 2,3, 4,5,6,7,8,9,10,11,12}, = { Ax:1 12x ≤=≤ и x четное целое число}, { :1 12 Постройте характеристические векторы исходных и искомых множеств. Решение. Прежде всего, заметим, что универсальным множеством тогда B 3, 6, 9,12}. Пересечение множеств AB∩ содержит элементы, которые одновременно принадлежат обоим множествам, т.е. из U , которые встречаются в A или в B , т.е. ∪= {AB 2,3,4,6,8,9,10,12}. Множество A\B содержит те элементы из A , которые не принадлежат B , т.е. A () ()BA\ B B\ A=∪ Найдем AB 0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,1 AB 0,1,1,1,0,1,0,1,1,1,0,1 , AB\ ()0,1,0,1,0,0,0,1,0,1,0,0 , ()\ 0,0,1,0,0,0,0,0,1,0,0,0 , ∩= (), () = ∪= BA= AB 0,1,1,1,0,0,0,1,1,1,0,0 .  = () Задача 1.1.2. Выясните взаимное расположение множеств 3 A\ B = {2,4,8,10}. Аналогично,  = { B\ A = { }3,9 . Учитывая, , получим AB 2,3,4,8,9,10}. Выпишем характеристические векторы исходных множеств () ( 0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1 , AB 0,0,1,0,0,1,0,0,1,0,0,1== . ) что AB {6, }12∩= . Объединение множеств содержит элементы
Стр.3
принадлежит множеству A BA C∩∪ ∩ . Итак, пусть ()x AB C∈∩ ∪ , тогда x A∈ и x BC ∈∩ ∪ ∩ . Если x C∈ , то x AC Таким образом, ()A BC AB A Теперь x AB A докажем, x AB A C ∩∪ ⊆ ∩ ∪ ∩ . что ∈∩ ∪ ∩ . Если x AB x A∈ и x BC A BA C A B A () C Отсюда следует, что x A∈ и x BC ∩∪ ∩ ⊆ ∩ ∪ . () Таким BC AB A C ∈∪ . Если x B∈ , то x AB C ∈∩ , и тогда, x AB A C A BA C A B ∈∪ , т.е. ()x AB C∈∩ ∪ . Если x AC C ∈∩ , а, следовательно, ∈∩ ∪ ∩ . C ∩∪ ∩ ⊆ ∩ ∪ . () Пусть ∈∩ , то x A∈ и x B∈ . Отсюда следует, что ∈∩ , то x A∈ и x C∈ . ∈∪ , т.е. ()x AB C∈∩ ∪ . Итак, образом, получили, ∩∪ ⊆ ∩ ∪ ∩ и ∩∪ ∩ ⊆ ∩ ∪ , а это означает, A BA C A B () C что эти два множества равны. Замечание: Решение подобных задач можно оформлять в более формализованном виде, используя скобки { для системы высказываний, объединенных союзом «и», [ − для системы высказываний, объединенных союзом «или». Задача 1.1.6. Докажите следующее утверждение: если X Y⊆ , то YX⊆ . Решение. Чтобы доказать YX⊆ , выберем произвольный элемент x Y∈ и покажем, что x X∈ . Итак, xY xU xX X xX xY ∈      ∉  xY  ∈   ∈  ∈∪   xY xX    xY xY ⊆ ∈∈ ∈∈  XY   ∈ xY  ∈   ∈ xE xX  ∈  xX x X  ∈ xY  ∈ Таким образом, YX⊆ , что и требовалось доказать. Задача 1.1.7. Докажите, что () ( A\\ \ \ \ BC A C B C) . = ) 6 ( Решение. Заметим, что подобные задачи можно решать как на основе определения, так и с помощью равносильных преобразований. Используя     ∉  ∈   ∈     ∈∈  xX xX xY xY xX xX  ∈∈ что
Стр.6
свойства операций над множествами, покажем, что правую часть выражения с помощью равносильных преобразований можно свести к левой. (A C) \ (B C\ )( ) ( )( ) ( )( ) ( =∩ ∩C BA C() ( ∩ ∩ =∩ ∩C BA A \ A ∪ A CB C A =∩ ∩ =∩ ∩ = Задача 1.1.8. Упростите выражение A BY X A C) () ( ∩∅ =∩ ∩B (\) \ A CB C ∪ Y BY Y X () () () () преобразований () () () () ()() X B YX A Y B Y YX =∩ ∩ ∩ ∪() ()() () B =∩ ∩ ∩ ∪ ∩ ∩ = ∩ = ΑΒ AB Y X Y ( AB X ) YX Y YA B (() ()) Y X A X  =∩  =∩  ⊆∩  CB X A XC A B CA B ∩ ∪ ∪ = ∩ A∩ ∪ = B A∩ ∩ ∩ ∪ ∩∪ ∩∪∩ = =∩ ∩ ∩ ∪ U Y . Задача 1.1.9. Решите систему уравнений относительно множества X \ и укажите условия совместности системы. Решение. Построим множества ,,A BX , находящиеся в общем положении, и множество C , которое, с одной стороны, удовлетворяет условию CA B⊆∩ , а с другой – находится в общем положении с множеством X (рис. 1.2). Итак, имеем A 1,2,3,5,6,7}, B 2,3, 4,6,7,8}, = { C { }3,7= , X 5,6,7,8,9}. = { Проанализируем систему уравнений. Рассмотрим левую и правую  = { , A = {1, }3,6 , B { }3,6= , C { }3= , X { }6,9= 7 . Для второго уравнения части первого уравнения. CB 2,4,6,8} XA {5, }6,7∩= . По условию эти множества равны, следовательно, списки элементов 2,4,5,7,8 пусты. Тогда получим = { ∩ ∩ ∩ ∪ ∩∪ ∩∪∩ . Решение. Упростим выражение с помощью равносильных AC B A B C A BC = ∩ ∩∩ = ∩ ∩∪ = ∩ ∩∪ = ) ()∪∅ = A CB C) C
Стр.7
системы XC = то списки элементов 3 и 9 пустые, поэтому A { }1,6= \6 { },9 AB { }3,6∩= . Поскольку данные множества равны, , B { }6= , C =∅ . , Поскольку C =∅ , то последнее соотношение в системе выполняется всегда. Таким образом, решением системы является множество 1 3 2 X { }6= . 4 A C B 7 5 X Рисунок 1.2 − Множества ,, , 8 9 A BC X находятся в общем положении С другой стороны, легко проверить, что X B= является решением заданной системы. Если C =∅ и BA⊆ , то CA B⊆∩ . Пусть, например, B { }b= , A { },ab= CB \B C b== { }, XC\ X b== , { } CX { },a b A B образом, все соотношения системы удовлетворяются, т.е. множество X B= является решением исходной системы при выполнении условий BA⊆ , C =∅ . Задача 1.1.10. Пусть BA C⊆⊆ . Найдите множество X , удовлетворяющее системе уравнений A XB A XC.  ∩=  ∪= 8 , где ,ab − списки элементов. Пусть XB { }b== , тогда { } A \ Xb= , ∩= = ∩ . Таким 6
Стр.8
Решение. Из первого соотношения следует, что BX⊆ , следовательно, это множество можно представить в виде XBX′=∪ , причем BX′∩=∅. Рассмотрим A XA B∩ ∪ = ∩ ∪ ∩ = ∪ ∩ . ⊆ ∩= ′′ ′ ()  BA X A B A X B Подставим XBX′=∪ во второе уравнение системы () ( A XA B∪ ∪ = ∪ ∪ = ∪ = . ∪= ′′ ′X C X A Таким образом, имеем A X,  ⊆ A C откуда можно заключить, что X C\ A. Окончательно, ()XB C \ A=∪ .  ∩=′ ∅ ′ = Задачи и упражнения 1. Перечислите элементы множеств а) { xx: : б) {:, }2 ; 2 xx положительное четное целое число меньшее в) {xx целое и x−< ;100} {xx и xx − гласная буква}; − г) :61 0∈+ − = }; 2  д) :6 {xx и xx 1∈+ − = 0}. 2  2. Опишите следующие множества с помощью характеристического свойства: а) { 3,6,9,12,15,18,21,24}; б) {1,1,2,3,5,8,13,21,...}; в) {1, 4,9,16,25,36,...}; г) {2,5,8,11,...}; д) {11 2 358 13 , , ,,,, ,... ; } д) 11 1   . 1,,, ,... 35 7 9 B X A BA )  ⊆ A X По условию полученное выражение равно B , но тогда A X ′∩=∅.
Стр.9
3. Установите истинность или ложность каждого из следующих утверждений: а) , , б) { } { = { = { в) ∅= { }∅ . 4. Определите булеан ()Aβ множества A , если а) A a,b,c}; б) A a,b,c}}; в) A { { }} = { { 5. Определите ()Aβ , если а) A a,b,c}; б) A a,b,c}}; в) A { { }} 6. Определите ()ββ , если()A { { }} = { { , . A , ,..., nAA , таких что 8. Наследником множества A называется множество Определите наследников следующих множеств: а) ∅, б) { }∅ , в) { { }}∅∅, An n 3: =∈ и n ≥ − − 4 An n=∈ ,} =∈ и n ≤ 2 }, {2: An:100}. { n  . 9. Пусть заданы следующие подмножества целых чисел { С помощью операций над множествами выразите следующие множества через ,,A BC : а) { б) { nn и n∈≥ − − 6: −−10,8,6,4,2,0,2,4,6,8,10}; 2}; − в) {−−−9, 7, 5, 3, 1,1,3,5,7,9}. подмножества A pq r s , B ,, }rt v Cp,, }, = { , = s t u . Найдите элементы { A BA C∪∩ , A BC \ ) ∪∪ . следующих множеств: B C∩ , A C∪ , A B∪ , B C , () ( 10 10. Пусть на универсальном множестве U p qr s t uv w} заданы = { ,, }, = { ,, , , , , , A { }A∪ . A AA A 12 1 ... n A AAn ... == = . = a, b,c . = a, b,c . а) A=∅; б) A=∅ ∅ ; в) A { }0,1= 7. Докажите, что для любых множеств 12 ⊆⊆ ⊆ ⊆ , справедливо 12 ∅⊆∅∅⊂∅∅∈∅∅⊆ ∅∈ ( A − произвольное множество); } { } { , A, 2 1, 2,3,4,5 , 2 1, 2,3, 4,5∈⊆ ; } A
Стр.10

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически
Антиплагиат система на базе ИИ