离散数学01

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离散数学课本定义和定理

第1章集合集合的基本概念1. 集合、元元素、有限集、无限集、空集2. 表示集合的方法：列举法、描述法3. 定义子集：给定集合A和B,如果集合A的任何一个元都是集合B中的元,则称集合A包含于B或B包含A,记为或,并称A为B的一个子集;如果集合A和B满足,但B中有元不属于A,则称集合A真包含于B,记为,并且称A为B的一个真子集;4. 定义幂集：给定集合A,以A的所有子集为元构成的一个集合,这个集合称为A的幂集,记为或集合的运算定义并集：设A和B是两个集合,则包含A和B的所有元,但不包含其他元的集合,称为A和B 的并集,记为.定义交集：A和B是两个集合,包含A和B的所有公共元,但不包含其他元的集合,称为A和B 的交集,记为.定义不相交：A和B是两个集合,如果它们满足,则称集合A和B是不相交的;定义差集：A和B是两个集合,属于A而不属于B的所有元构成集合,称为A和B的差集,记为.定义补集：若A是空间E的集合,则E中所有不属于A的元构成的集合称为A的补集,记为. 定义对称差：A和B是两个集合,则定义A和B的对称差为包含排斥原理定理设为有限集,其元素个数分别为,则定理设为有限集,其元素个数分别为,则定理设为有限集,则重要例题P11 例第2章二元关系关系定义序偶：若和是两个元,将它们按前后顺序排列,记为,则成为一个序偶;※对于序偶和,当且仅当并且时,才称和相等,记为定义有序元组：若是个元,将它们按前后顺序排列,记为,则成为一个有序元组简称元组;定义直接积：和是两个集合,则所有序偶的集合,称为和的直接积或笛卡尔积,记为.定义直接积：设是个集合,,则所有元组的集合,称为的笛卡尔积或直接积,记为.定义二元关系若和是两个集合,则的任何子集都定义了一个二元关系,称为上的二元关系;如果,则称为上的二元关系;定义恒等关系：设是上的二元关系,,则称是上的恒等关系;定义定义域、值域：若是一个二元关系,则称为的定义域;为的值域;定义自反：设是集合上的关系,若对于任何．．,都有即则称关系是自反的;定义反自反：设是集合上的关系,若对于任何,都满足,即对任何都不成立,则称关系是反自反的;定义对称：设是集合上的关系,若对于任何,只要,就有,那么称关系是对称的;定义反对称：设是集合上的关系,若对于任何,只要并且时,就有,那么称关系是对称的;定义传递设是集合上的关系,若对于任何,只要并且时,就有,则称关系是传递的;定理设是集合上的关系,若是反自反的和传递的,则是反对称的;关系矩阵和关系图定义无定理无关系的运算定义连接：设为上的关系,为上的关系,则定义关系称为关系和的连接或复合,有时也记为.定义逆关系：设为上的关系,则定义的逆关系为为上的关系：.定理设和都是上的二元关系,则下列各式成立12345定理设为上的关系,为上的关系,则闭包运算定义自反闭包：设是集合上的二元关系,如果是包含的最小自反关系,则称是关系的自反闭包,记为.定义对称闭包：设是集合上的二元关系,如果是包含的最小对称关系,则称是关系的对称闭包,记为.定义传递闭包：设是集合上的二元关系,如果是包含的最小传递关系,则称是关系的传递闭包,记为或.定理设是集合上的二元关系,则（1）是自反的,当且仅当.（2）是对称的,当且仅当.（3）是传递的,当且仅当.定理设是集合上的二元关系,则. “恒等关系”定理设是集合上的二元关系,则. “逆关系”定理设是集合上的二元关系,则. “幂集”定理设是一个元集,是上的二元关系,则存在一个正整数,使得.等价关系和相容关系定义覆盖、划分：是一个集合,,如果,则称是的一个覆盖;如果,并且,则称是的一个划分,中的元称为的划分块;定义等价关系：设是上的一个关系,如果具有自反性、对称性和传递性三个性质,则称是一个等价关系;设是等价关系,若成立,则称等价于.定义等价类：设是上的一个等价关系,则对任何,令,称为关于的等价类,简称为的等价类,也可以简记为.定义同余：对于整数和正整数,有关系式：如果,则称对于模同余的,记作定义商集：设是上的一个等价关系,由引出的等价类组成的集合称为集合上由关系产生的商集,记为. “等价类的集合”定理若是上的一个等价关系,则由可以产生唯一的一个对的划分; “商集”定义相容关系：设是上的一个关系,如果是自反的和对称的,则称是一个相容关系;相容关系可以记为.所有的等价关系都是相容关系,但相容关系却不一定是等价关系;定义最大相容块：设是一个集合,是定义在上的相容关系;如果,中的任何两个元都有关系,而的每一个元都不能和中所有元具有关系,则称是的一个最大相容块;偏序关系定义偏序关系：是定义在集合上的一个关系,如果它具有自反性、反对称性和传递性,则称是上的一个偏序关系,简称为一个偏序,记为.更一般地讲,若是一个集合,在上定义了一个偏序,则我们用符号来表示它,并称是一个偏序集;定义全序/链：是一个偏序集,对任何,如果或这两者中至少有一个必须成立,则称是一个全序集或链,而称是上的一个全序或线性序;定义盖住：是一个偏序集,,若,并且不存在,使并且,则称盖住. “紧挨着”定义最小元、最大元：是一个偏序集,如果中存在有元,对任何都满足,则称是的最小元;如果中存在有元,对任何都满足,则称是的最大元; 定义极小元、极大元：是一个偏序集,如果,而中不存在元,使,则称是的极小元;如果,而中不存在元,使,则称是的极大元;定义上界、下界、上确界、下确界：是一个偏序集,,如果对于所有的,都有,则称是的一个上界;如果对于所有的,都有,则称是的一个下界;如果是的一个上界,对于的任一上界,都有,则称是的最小上界上确界. 如果是的一个上界,对于的任一上界,都有,则称是的最大下界下确界.定义良序集：设是一个偏序集,对于偏序,如果的每个非空子集都具有最小元,则称是一个良序集,而称是上的一个良序;每个良序集都是全序集;第3章函数和运算函数定义映射、象：关系定义在上,如果对于每一个．．．．．,使,．．．,都有唯一的一个则称是从到的一个函数或映射,记为.称为函数的变元,称为变元在下的值或象,记为.注意：（1）定义域,而不是.（2）每一个,有唯一的,使. 多值函数不符合定义（3）值域.定义受限、扩展：若是从到的一个函数,,则也是一个函数,它定义于到,我们称它是在上的受限;如果是函数的一个受限,则称是的一个扩展;★定义映上、映内、一对一、一一对应：若,则的值域时,称函数是映上的或满射;如果的值域时,则称函数是映内的;如果,则有,则称是一对一的单射即时,有.如果映上的,又是一对一的,则称是一一对应的或双射;定义复合运算：若,则定义和的复合运算为：即.注：逆函数若要存在需要满足以下条件：1函数是映上的2函数必须是一对一的定义恒等函数函数称为恒等函数;定理,则的充分必要条件是,并且运算定义二目运算：若是一个集合,是从到的一个映射函数,则称为一个二目运算;一般地,若是从到的一个映射是正整数,则称是一个目运算;运算的封闭：运算的结果总是集合中的一个元,因此这个定义保证了运算的施行,这种情况又称为集合对于该种运算是封闭的;定义可交换：若是一个运算,对于任何,都有,则称运算是可交换的或者说,服从交换律.定义可结合：若是一个运算,对于任何,都有,则称运算是可结合的或者说,服从结合律.定义可分配：若是一个运算,是一个运算,对于任何,都有,则称运算对于运算是可分配的或者说,对于服从分配律定义左单位元、右单位元：设是上的一个运算,如果中存在有一个元,对于任何,有,则称是运算的左单位元；如果中存在有一个元,对于任何,有,则称是运算的右单位元;定理若是上的一个运算,和分别是它的左、右单位元,则,并且是唯一的因此,称为运算的单位元.定义左零元、右零元：设是上的一个运算,如果中存在有一个元,对于任何,有,则称是运算的左零元；如果中存在有一个元,对于任何,有,则称是运算的右零元.定义等幂：若是上的一个运算,,对于运算,有,则称元对于运算是等幂的;定义左逆元、右逆元：若是上的一个运算,它具有单位元,对于任何一个,如果存在有元,使,则称是的左逆元；如果存在有元,使,则称是的右逆元；定理若是上的一个运算,它具有单位元,并且是可结合．．．的,则当元可逆时,它的左、右逆元相等,并且唯一的此时称之为的逆元,并且记为.定义可消去：若是上的一个运算,对于任何,如果元满足：则；或则,则称元对于运算是可消去的;第4章无限集合基数★定义等势：若和是两个集合,如果在和之间可以建立一个一一．．．．对应关系,则称集合和等势,并记为;定理令是由若干个集合为元所组成的集合,则上定义的等势关系是一个等价关系;定义有限集、无限集：若是一个集合,它和某个自然数集等势,则称是一有限集,不是有限集的集合称为无限集;定理有限集的任何子集都是有限集定理有限集不与其任何真子集等势定理自然数集是无限集可列集定义可列集：若是一个集合,它和所有自然数的集合等势,则称是一个可列集;可列集的基数用符号表示;定理若是一个集合,可列的充分必要条件是可以将它的元排列为的序列形式;定理任何无限集必包含有可列子集;定理可列集的子集是有限集或可列集记为：定理若是可列集,是有限集,并且,则是可列集记为：.定理若和都是可列集,并且,则是可列集记为：推论设都是可列集,则是可列集记为：定理设都是可列集,并且,则是可列集记为：推论设都是可列集,则是可列集.定理所有有理数的集合是可列集;不可列集定理区间中所有实数构成的集合是不可列的;定义连续基数：开区间中所有数组成集合的基数记为,具有基数的集合称为连续统,称为连续基数;推论：集合的基数也是.定理所有实数的集合是不可列的,它的基数是.定理对于任何数,若,则区间,以及都具有连续基数定理一个无限集和一个可列集作并集时,并集的基数等于集的基数;推论一个无限集和一个有限集的并集,其基数等于集的基数;基数的比较定义设集合的基数是.如果与的真子集等势,而和不等势,则称的基数小于的基数,记为.定理：是两个集合,若与的某一子集等势,与的某一子集等势,则.定理：是任意两个集合,的基数为,的基数为,则下列三个关系：中必有一个且只有个成立;定理：若是有限集的基数,则.定理：若是无限集合,则定理：若是可列个互不相交的集合,它们的基数都是,则的基数是记为：定理：可列集的幂集,其基数是记为：定理：若是一个集合,是的幂集,则.此定理说明：不存在最大的基数;补充：第5章形式语言文法和语言定义产生式：一个产生式或重写规则是一个有序对,通常写成,其中,是一个符号,而是一个符号的非空有限串,是这个产生式的左部,而是产生式的右部.产生式将简称为规则;定义非终极符号、字母表、终极符号、开始符号：一个文法是一个四元组.其中,是元语言的语法类或变元的集合,它生成语言的串,这些语法类或变元成为非终极符号,是符号的非空有穷集合,称为字母表,的符号称为终极符号.是之一,是词汇表的一个识别元素,称为开始符号.是产生式的集合;定义直接产生、直接推导,直接规约：设是一个文法,如果,而中有规则,就称串直接产生串,或称是直接推导出来的,或直接规约到,记为.定义产生、规约到、推导：设是一个文法,如果存在产生式序列,使得,而,就说产生规约到,或是的推导,记为.定义句型：令是一个文法,如果串可从开始符号推导出来,即如果,则称为一个句型;补充：若,则,其中是空串,不含空串文法的类型定义0-型文法：在上的0-型文法由以下组成：（1）不在中的不同符号的非空集合,称为变量表,它包含一个纲符号,称为开始变量; （2）产生式的有限集合;由产生的所有字集称为由产生的语言;定义0-型语言：在上可由某一0-型文法产生的字集称为0-型语言;定义1-型文法：如果在0-型文法中,对于中的每个产生式,要求,则这文法称为1-型文法或上下文敏感文法.定义2-型文法：设文法,对于中的每一个产生式有且有的人要求,则此文法叫2-型文法或前后文无关文法;定义3-型文法：设为一文法,又设中的每一个产生式都是或,其中和都是变量,而为终极符号,而此文法为3-型文法或正规文法;第1章代数系统代数系统的实例和一般性质定义代数系统：若是序偶,是一个非空集合,是定义在上的某些运算的非空集合,则称是一个代数系统,或称代数;代数系统的类型：（1）代数系统的类型是,其中代表目运算符; （2）,分别为目运算符,则的类型为.同态和同构定义同态象、同态映射:和是两个同类型的代数系统,映射和也构成一一对应.如果对于任意目运算,及其对应的运算,当时,都有,则称代数是的同态象,称是从到的一个同态映射;定义同态象、同态映射：若和是两个同类型的代数系统,和都是二目运算,映射.如果对于任何,都有,则称是的一个同态象,称是从到的一个同态映射;注：如果就是,则映射是从到它自身;当上述条件仍然满足时,我们就称是的一个自同态映射;定义同构、同构映射、自同构映射：如果和是同态的,映射不仅是同态映射,而且是一一对应．．．．的,则称和同构,称是从到的一个同构映射;如果就是,则称是上的一个自同构映射定义同余关系：设是一个代数系统,是上的一个等价关系,如果存在,当时,成立,则称是上的一个同余关系;定理：设～是上的一个等价关系,如果存在同态映射,使得当时,当且仅当,则～是上的同余关系;商代数与积代数定义子代数：设是一个代数系统,在运算下封闭的,则称是的一个子代数;定义直接积：设到是两个同类型的代数系统,如果对任意的和,定义运算于,称是和的直接积,称和为的因子;第2章半群和群半群和有幺半群定义半群、有幺半群：是一个非空集合,如果中定义了一个二目运算,对于任何,都有,则称是一个半群.如果半群中具有单位元,使得对任何,都有,则称是一个有幺半群;1是一个由有限个符号组成的集合,其中的元称为字母;表示所有的字构成的集合,表示非空串组成的集合;2自由半群：半群的各元相互间没有任何关系;说明：半群是一个定义了二目运算,并且服从结合律的代数系统;有幺半群则是具有单位元的半群;群和循环群定义群：在代数系统中,如果二目运算满足1对于任何,有；2中存在单位元,对任何,有；3对于任何,存在有逆元,使则称是一个群;注：对于群来说,单位元是唯一的,每个元的逆元也是唯一的;“存在逆元的有幺半群叫做群”定义阶数：若是一个群,当是有限集时,则称中元的个数为群的阶数,记为.定理若是一个群,,则,其中即.定义幂：是一个群,,则记个的积为,称为幂,记为表示单位元;定理指数律：若和是整数,则.定理若则定义次数：若是一个群,,使的最小正整数,称为元的次数;定理若是一个群,,的次数为,则都是中不同的元;定义循环群、生成元：由一个单独元素的一切幂所组成的群称为循环群,称为这个群的生成元;定理在阶数为的循环群,由生成元所产生的元次数为,即是生成元的充分必要条件是和互质;定理若和不是互质的,则的次数是,其中的是和的最小公倍数;定义阿贝尔群：如果群中的元对于运算满足交换律,则称这个群是一个阿贝尔群; “满足交换律的群叫做阿贝尔群”循环群是一个阿贝尔群;定理若和都是有限的阿贝尔群,定义则是一个阿贝尔群;最简单的一个阿贝尔群是群,为按位加二面体群、置换群二面体群是从图形的变换中到处,这些图形都是比较正规的图形;定理更一般地讲,定义置换：若是一个非空的有限集合,则上任何一个到它自身的一一对应的映射,都称为上的置换;定理两个置换的乘积仍是一个置换,并且置换的乘积服从结合律;的恒等映射也是一个置换称为单位置换;上所有置换的集合,对于置换乘法构成一个群,这个群称为对称群,记为,是中元的个数;定义阶置换群若是非空有限集合,是上的个置换所构成的群,则称是一个阶置换群; 定理任何一个阶群都同构于一个阶置换群;子群、群的同态定义子群：是一个群,,如果1单位元2若,则的逆元3若,则则称是的一个子群;定理是一个群,,是一个子群的充分必要条件是：若,则定义同态象、群同态映射：和是群,.若对任何,有群的同态映射具有下列性质：1将单位元映射为单位元2将逆元映射为逆元3对运算封闭,即对任何,有定理若和是群,是一个群同态映射,则将的子群映射为的子群;定义同态核：若是一个群同态映射,是的单位元,则中所有满足的元的集合,称为同态核,记为.定理同态核是一个子群;定理若是群的子群,则定义了上的一个划分因而也定义了上一个等价关系. 群子集：假定都是群中的元构成的集合称之为群子集,定义特别地,当是一元集时,我们简记为,则定理若是群的子群都是群的子群,则是一个群的充分必要条件是.陪集、正规子群、商群定义左陪集：若是群的子群,对于,称称为的一个左陪集. 定理若是群的子群,则的所有左陪集构成的一个划分;定理拉格朗日定理每个左陪集的元和中的元都是一样多;推论子群中元的个数一定是群中元的个数的因子;定义正规子群：若是群的子群,对于任何,都满足,则称是群的一个正规子群.一个阿贝尔群的任何子群都是正规子群;当是群的正规子群时,对于关于的陪集.定义运算为考虑所有关于的陪集组成的集合和运算构成的系统为一个群;这个群称为关于的商群,记为.定理若是从群到群的映上的同态映射,则核是正规子群,商群同构于.群同态基本定理：商群是由陪集构成的群,也是同余类的集构成的群,所以它同构于象代数,即同构于.如果群没有真正的正规子群,则该群为单群;正规群的任何子群都是正规子群;第3章格和布尔代数格定义格：表示一个偏序集,如果对于中的任何两个元和,在中都存在一个元是它们的上确界,存在一个元是它们的下确界,则称是一个格;对于中的元,它们的上确界常常记为,它们的下确界常常记为,前者又称为和析取或和或,后者又称为和的合取或积或或;定理若是一个格,则对于任何,有（1）的充分必要条件是.（2）的充分必要条件是.定理保序性若是一个格,则对于任何,当时,有引理若是一个格,,则定理分配不等式：若是一个格,则对于任何,定理模数不等式若是一个格,则对于任何,的充分必要条件是定理若是一个代数系统,和是上的二目运算,它服从交换律、结合律和吸收律.则是一个格.定义子格是一个格,,当且仅当对于运算和是封闭的,运算结果和在中相同时,则称代数系统是的一个子格;定义直接积若和是两个格,则称为这两个格的直接积,其中的运算和定义为：对于任何的,定义同态映射设和是两个格,.如果对任何,有则称是到的一个同态映射.特别地,当是一个一一对应时,称是一个同构映射,并且称格和同构的;如果是格上一个同态映射,则称是一个自同态映射.如果是一个同构映射,则称是一个自同构映射.定义完备：对于一个格,如果它的每一个非空子集在格中都具有一个上确界和下确界,则这个格称为完备的;显然每个有限的格都是完备的;对于一个格,它的上确界和下确界如果存在,我们称它们为这个格的边界,并分别记为1和0,因此有时这种格称为有界格;定义补元：是一个有界格,,如果存在元,使且,则称为的补元;定义补格：中的每个元都至少具有一个补元,则称这个格是一个补格;定义分配格：是一个格,如果对任何,有则称是一个分配格;定理任何两个分配格的直接积是分配格;定理若是一个分配格,则对于任何,如果,并且,则推论如果一个格是分配格,同时又是补格,则它的每一个元都具有唯一的一个补元;布尔代数定义布尔代数一个既是补格,又是分配格的格,称为布尔代数;定义对偶命题如果是一个布尔代数,是关于中变元的一个命题,它可以由中变元元通过运算来表示.如果对的表示式进行下列代换：代换为；代换为；代换0；0代换为1,则这样代换后也将得到一个命题,它成为命题的对偶命题,简称为对偶;定理对偶原理如果是一个命题,它在任何一个布尔代数中都成立,并且可以由运算来表示,则对它的对偶命题也在任何一个布尔代数中成立;定理对偶原理如果是一个命题,它在任何一个布尔代数中都成立,并且可以由运算和关系来表示,则将中的运算代换为；代换为；0代换为1,代换0；换为,换为,所得到的对偶命题也在任何一个布尔代数中成立;定理若和是两个布尔代数,是一个同态映射,则在中的同态象是的一个子布尔代数;定义基元：是一个布尔代数,,如果中不存在元,使,则称是的一个基元;如果对于任何都存在有基元,则称这个布尔代数是基元的; 定理若是一个布尔代数,,则下列命题是等价的;1是一个基元2对于所有的,若,则或3对于所有的,推论若和是不同的基元,定理是一个基元的布尔代数,是其基元的集合,对任一令,则,并且作为基元的析取式,这个表达式是唯一的;定理若是一个非空有限的布尔代数,是它的所有基元构成的集合,则同构.推论一个有限的布尔代数具有个元,其中的是它的基元的个数;推论对于任意正整数,具有个元的布尔代数是同构的;其他代数系统定义环若代数系统满足下列条件：1对于二目运算是一个可交换的加法群;2对于二目运算即乘法是封闭的;3乘法结合律成立,即对中任何三个元和,有4分配律成立,即对中任何元和,有则称是一个环;定义交换环一个环中的任何两个元,如果都满足,则称是一个交换环;定义逆元、零元一个环中如果存在有元,使得对中任何一个元都有,则称是的一个单位元;定义逆元、零元在一个有单位元的环里,如果和是环中的元,满足,则称是。

离散数学(一)知识梳理

离散数学（一）知识梳理•逻辑和证明部分o命题逻辑题型▪命题符号化问题将自然语言转为符号化逻辑命题▪用命题变量来表示原子命题▪用命题联结词来表示连词▪命题公式的类型判断判断命题公式是否是永真式、矛盾式、可能式▪利用真值表判断▪利用已知的公式进行推理判断▪利用主析取和合取范式判断▪定理：A为含有n个命题变元的命题公式，若A的主析取范式含有2^n个极小项，则A为重言式，若极小项在0到2^n之间，则为可满足式，若含有0个极小项，则A为矛盾式；若A的主合取范式含有2^n个极大项，则A为矛盾式，若极小项在0到2^n之间，则为可满足式，若含有0个极小项，则A为重言式▪翻译：一个命题公式化成主范式后，若所有项都分布在主析取范式中（主合取范式为1）则为重言式；若所有项都分布在主合取范式中（主析取范式为0）则为矛盾式；若均有分布，则为可满足式。

【思想来源：真值表法求主范式】▪一个质析取式是重言式的充要条件是其同时含有某个命题变元及其否定式；一个质合取式是矛盾式的充要条件是其同时含有某个命题变元及其否定式▪一个析取范式是矛盾式当且仅当它的每项都是矛盾式；一个合取范式是重言式当且仅当它的每项都是重言式▪求（主）析取或合取范式▪等值演算法▪ 1. 利用条件恒等式消除条件（蕴含和双条件）联结词，化简得到一个范式▪ 2. 在缺项的质项中不改变真值地添加所缺项，化简得到一个主范式▪ 3. 找出包含所有命题变元排列中剩余项，凑出另一个主范式（思想上类似于真值表法）▪真值表法▪ 1. 画出命题公式真值表▪ 2. 根据真值表结果求出主范式▪主析取范式：真值为1的所有项，每一项按对应01构成极小项▪主合取范式：真值为0的所有项，每一项按对应01构成极大项▪形式证明与命题推理利用推理规则构造一个命题公式的序列，证明结论▪形式证明：命题逻辑的论证是一个命题公式的序列，其中每个公式或者是前提，或者是由它之前的公式作为前提推得的结论，序列的最后一个是待证的结论，这样的论证也称为形式证明。

（完整版）离散数学电子教材1（可编辑修改word版）

（完整版）离散数学电子教材1（可编辑修改word版）第1 章命题逻辑逻辑是研究人的思维的科学，包括辩证逻辑和形式逻辑。

辩证逻辑是研究反映客观世界辩证发展过程的人类思维的形态的。

形式逻辑是研究思维的形式结构和规律的科学，它撇开具体的、个别的思维内容，从形式结构方面研究概念、判断和推理及其正确联系的规律。

数理逻辑是用数学方法研究推理的形式结构和推理的规律的数学学科。

所谓的数学方法也就是用一套有严格定义的符号，即建立一套形式语言来研究。

因此数理逻辑也称为符号逻辑。

数理逻辑的基础部分是命题逻辑和谓词逻辑。

本章主要讲述命题逻辑，谓词逻辑将在第2 章进行讨论。

1.1命题及其表示1.1.1命题的基本概念数理逻辑研究的中心问题是推理（Inference)，而推理就必然包含前提和结论，前提和结论都是表达判断的陈述句，因而表达判断的陈述句就成为推理的基本要素。

在数理逻辑中，将能够判断真假的陈述句称为命题。

因此命题就成为推理的基本单位。

在命题逻辑中，对命题的组成部分不再进一步细分。

定义1.1.1 能够判断真假的陈述句称为命题（Proposition）。

命题的判断结果称为命题的真值，常用T(True)（或1）表示真，F(False)（或0）表示假。

真值为真的命题称为真命题，真值为假的命题称为假命题。

从上述的定义可知，判定一个句子是否为命题要分为两步：一是判定是否为陈述句，二是能否判定真假，二者缺一不可。

例1.1.1 判断下列句子是否为命题（1）北京是中国的首都。

（2）请勿吸烟！（3）雪是黑的。

（4）明天开会吗？（5）x+y=5。

（6）我正在说谎。

（7）9+5≤12 。

（8）1+101=110 。

（9）今天天气多好啊！（10）别的星球上有生物。

解在上述的十个句子中，（2）、（9）为祈使句，（4）为疑问句，（5）、（6）虽然是陈述句，但（5）没有确定的真值，其真假随x、y 取值的不同而有改变，（6）是悖论(Paradox)（即由真能推出假，由假也能推出真），因而（2）、（4）、（5）、（6）、（9）均不是命题。

离散数学第一章知识点总结

离散数学第一章知识点总结离散数学是现代数学的一个重要分支，它在计算机科学、信息科学、物理学等领域都有着广泛的应用。

第一章通常是对离散数学的基础概念和预备知识进行介绍，为后续的学习打下坚实的基础。

以下是对离散数学第一章知识点的详细总结。

一、集合的基本概念集合是由一些确定的、不同的对象所组成的整体。

集合中的对象称为元素。

我们通常用大写字母来表示集合，用小写字母表示元素。

如果一个元素 a 属于集合 A，记作 a ∈ A；如果一个元素 b 不属于集合 A，记作 b ∉ A。

集合有两种常见的表示方法：列举法和描述法。

列举法是将集合中的元素一一列举出来，例如 A ＝｛1, 2, 3, 4, 5}。

描述法是通过描述元素的共同特征来表示集合，例如 B ＝｛x ｜ x 是大于 0 小于 10 的整数}。

集合之间的关系包括子集、真子集和相等。

如果集合 A 中的所有元素都属于集合 B，那么 A 是 B 的子集，记作 A ⊆ B。

如果 A 是 B 的子集，且 B 中存在元素不属于 A，那么 A 是 B 的真子集，记作 A ⊂ B。

如果 A 和 B 包含相同的元素，那么 A 和 B 相等，记作 A ＝ B。

二、集合的运算集合的基本运算有并集、交集和差集。

集合 A 和集合 B 的并集，记作 A ∪ B，是由属于 A 或者属于 B 的所有元素组成的集合。

集合 A 和集合 B 的交集，记作A ∩ B，是由同时属于 A 和 B 的所有元素组成的集合。

集合 A 与集合 B 的差集，记作 A B，是由属于 A 但不属于 B 的所有元素组成的集合。

此外，还有补集的概念。

如果给定一个全集 U，集合 A 的补集记作A，是由属于 U 但不属于 A 的所有元素组成的集合。

集合运算满足一些重要的定律，如交换律、结合律、分配律等。

例如，A ∪ B ＝ B ∪ A（并集的交换律），A ∩ B ＝B ∩ A（交集的交换律），（A ∪ B) ∪ C ＝ A ∪（B ∪ C)（并集的结合律），（A ∩B) ∩ C ＝A ∩ （B ∩ C)（交集的结合律）等。

离散数学-第1章

27
练习1解答
提示：分清复合命题与简单命题分清相容或与排斥或分清必要与充分条件及充分必要条件
答案: (1) 是简单命题
(2) 是合取式
(3) 是析取式（相容或）(4) 是析取式（排斥或）
设 p: 交通阻塞，q: 他迟到
(5) pq,
(6) pq或qp
(7) qp 或pq, (8) qp或pq
假命题真命题不是命题不是命题
不是命题不是命题
命题，但真值现在不知道
5
命题分类
命题分类：简单命题（也称原子命题）与复合命题简单命题符号化
用小写英文字母 p, q, r, …, pi, qi, ri (i1)表示简单命题
用“1”表示真，用“0”表示假例如，令
p： 2是有理数，则 p 的真值为0，
p q p pq (pq) (pq)q
00 1 1
0
0
01 1 1
0
0
10 0 0
1
0
11 0 1
0
0
成假赋值:00,01,10,11; 无成真赋值
24
公式的类型
定义1.10 (1) 若A在它的任何赋值下均为真, 则称A为重言式或永真式; (2) 若A在它的任何赋值下均为假, 则称A为矛盾式或永假式; (3) 若A不是矛盾式, 则称A是可满足式.
30
练习3解答
(1) pr(qp)
pqr
qp (qp) pr(qp)
000
1
0
0
001
1
0
0
010
0
1
0
011
0
1
0
100
1
0
0
101

离散数学第一章

离散数学第一章1.1命题及其表示法1.1.1 命题的概念数理逻辑将能够判断真假的陈述句称作命题。

1.1.2 命题的表示命题通常使用大写字母A，B，…，Z或带下标的大写字母或数字表示，如A i，[10]，R等，例如A1：我是一名大学生。

A1:我是一名大学生.[10]：我是一名大学生。

R：我是一名大学生。

1.2命题联结词1.2.1 否定联结词﹁PP P0 11 01.2.2 合取联结词∧P∧P Q Q0 0 00 1 01 0 01 1 11.2.3 析取联结词∨P∨P Q Q0 0 00 1 11 0 11 1 11.2.4 条件联结词→P Q Q0 0 10 1 11 0 01 1 11.2.5 双条件联结词?P?P Q Q0 0 10 1 01 0 01 1 11.2.6 与非联结词↑P↑P Q Q0 0 10 1 11 0 11 1 0性质：（1）P↑P?﹁（P∧P）?﹁P；（2）（P↑Q）↑（P↑Q）?﹁（P↑Q）? P∧Q；（3）（P↑P）↑（Q↑Q）?﹁P↑﹁Q? P∨Q。

1.2.7 或非联结词↓P↓P Q Q0 0 10 1 01 0 0性质：（1）P↓P?﹁（P∨Q）?﹁P；（2）（P↓Q）↓（P↓Q）?﹁（P↓Q）?P∨Q；（3）（P↓P）↓（Q↓Q）?﹁P↓﹁Q?﹁（﹁P∨﹁Q）?P∧Q。

1.3 命题公式、翻译与解释1.3.1 命题公式定义命题公式，简称公式，定义为：（1）单个命题变元是公式；（2）如果P是公式，则﹁P是公式；（3）如果P、Q是公式，则P∧Q、P∨Q、P→Q、P?Q 都是公式；（4）当且仅当能够有限次的应用(1) 、(2)、(3) 所得到的包括命题变元、联结词和括号的符号串是公式。

例如，下面的符号串都是公式：（（（（﹁P）∧Q）→R）∨S）（（P→﹁Q）?（﹁R∧S））（﹁P∨Q）∧R以下符号串都不是公式：（（P∨Q）?（∧Q））（∧Q）1.3.2 命题的翻译可以把自然语言中的有些语句，转变成数理逻辑中的符号形式，称为命题的翻译。

离散数学第一章知识点

命题逻辑的基本概念命题与联结词命题：非真即假的陈述句。

真值：命题的陈述句所表达的判断结果，真值只取真或假两种情况。

假命题：真值为假的命题。

真命题：真值为真的命题。

简单命题（原子命题）：无法继续拆分的命题。

复合命题：多个原子命题通过联结词联结而成的命题。

悖论：自相矛盾的陈述句。

否定联结词：符号﹁（复合命题非p称作p的否定式，记作﹁p）合取联结词：符号∧（复合命题p且q称作p与q的合取式记作p∧q）析取联结词：符号∨（复合命题p或q称作p与q的析取式记作p∨q）蕴涵联结词：符号→（复合命题如果p，则q称为p与q的蕴涵式记作p→q，p为蕴涵式的前件，q为蕴涵式的后件）蕴涵联结词的使用及判定方法：使用：1：因为p所以q这类直抒胸臆的表达时可以直接看作：p→q2：只有p才q这类具有转折性的表达时可以直接看作：q→p判定：1：同假时为真2：后件为真前件为假时为真3：后件为真前件为真时为真其他情况皆为假等价联结词：符号↔（复合命题p当且仅当q称为p与q的等价式）等价联结词的判定：1：当p与q同时为真时为真2：当p与q同时为假时为假命题公式及其赋值命题常项（命题常元）：可以直接理解为原子命题或简单命题命题变项（命题变元）：真值可以变化的陈述句，因此命题变项不是命题合式公式：命题变项使用联结词组合成的符号串（可以当作命题用联结词组合成的复合命题）合式公式层数的判定：下面p和q都是公式或者命题常项1：当个命题变项为0层公式。

2：﹁p为1层公式3：p∧q为n+1层公式，n=max（p的层数，q的层数）4：p∨q为n+1层公式，n=max（p的层数，q的层数）5：p→q为n+1层公式，n=max（p的层数，q的层数）6：p↔q为n+1层公式，n=max（p的层数，q的层数）赋值（解释）：对公式中的命题变项指定一个真值，真值为1即该命题变项为成真赋值，真值为0即该命题变项为成假赋值。

重言式（永真式）：即该合式公式在任意赋值下取值都是真矛盾式（永假式）：即该合式公式在任意赋值下取值都是假可满足式：即至少存在一种赋值下取值为真故重言式必是可满足式，可满足式不一定是重言式，可满足式必不是矛盾式，矛盾式必不是可满足式。

离散数学讲解第一章

B7=B000111={a4,a5,a6} B12=B001100={a3,a4}
2018/12/20 21
集合族: 由集合构成的集合.
{{6}, {1,5} , {2,4}, {1,2,3}} 幂集都是集族.
2018/12/20
22
指标集(index set): 设A是集合族, 若 A = { Ai | iK }, 则K称为A的指标集.
全集是相对的, 视情况而定, 因此不唯一.
2018/12/20
24
1.4集合之间的运算
1. 并集: 设有集合A、B，属于A或属于B的所有元素组成的集合，称为A与B的并集，记作AB AB = { u | uA 或 uB}
AB
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25
2. 交集：设有集合A、B，属于A同时又属于B的所有元素组成的集合，称为A与B的交集，记作A B AB = { u | u A 且 u B }
2018/12/20 15
对任意集合A, A 证明: 反证法（设结论不成立，推出矛盾）
假设空集不是集合A的子集，即 A 根据定义1-2，存在x ， x A，这与空集的定义矛盾假设不成立，应有A，原结论成立。
2018/12/20
16
定理: 空集是唯一的.
证明: 设1与2都是空集, 则 12 且 21 1=2 .
2018/12/20
5
2. 集合的表示
列举法:
列出集合中的全体元素，元素之间用逗号分开，然后用花括号括起来，例如: A={a,b,c,d,…,x,y,z} B={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} C={2,4,6,…}
2018/12/20
6
描述法
给定一个条件P(x) ，当且仅当a使条件P(a)成立时，a∈A。

离散数学(第一讲)

一、离散数学介绍离散数学是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科，是现代数学的一个重要分支。

它在各学科领域，特别在计算机科学与技术领域有着广泛的应用，同时离散数学也是计算机专业的许多专业课程，如程序设计语言、数据结构、操作系统、编译技术、人工智能、数据库、算法设计与分析、理论计算机科学基础等必不可少的先行课程。

通过离散数学的学习，不但可以掌握处理离散结构的描述工具和方法，为后续课程的学习创造条件，而且可以提高抽象思维和严格的逻辑推理能力，为将来参与创新性的研究和开发工作打下坚实的基础。

离散数学常常被分成三门课程进行教学，即集合论与图论、代数结构与组合数学、数理逻辑。

其中各部分内容在本书中又有如下涉及：1．集合论部分：集合及其运算(3.1)、二元关系(3.2)与函数(3.5)、自然数及自然数集、集合的基数注：集合这个概念比较了解，在数学上，基数(cardinal number)也叫势(cardinality)，指集合论中刻画任意集合所含元素数量多少的一个概念。

这是康托尔在1874年～1884年引入最原始的集合论（现称朴素集合论）时, 给出的基数概念。

他最先考虑的是集合{1,2,3} 和 {2,3,4}，它们并非相同，但有相同的基数。

那何谓两个集合有相同数目的元素？康托尔的答案，是所谓一一对应，即把两个集合的元素一对一的排起来，若能做到，两个集合的基数自然相同。

这个答案虽然简单，却起到了革命性的作用，因为用相同的方法即可比较任意集合，包括无穷集合的大小。

2．图论部分(第5章)：图的基本概念、欧拉图与哈密顿图、树、图的矩阵表示、平面图、图着色、支配集、覆盖集、独立集与匹配、带权图及其应用3．代数结构部分（第6、7章）：代数系统的基本概念、半群与独异点、群、环与域、格与布尔代数4．组合数学部分：组合存在性定理、基本的计数公式、组合计数方法、组合计数定理组合数学在本书中没有介绍，而关于组合数学的问题却是十分有趣的，可以供大家思考一下。

离散数学第一章PPT课件

R 0 1 0 1 0 1 0 1
Assignments（作业）
第30页: 4
1.3 公式分类与等价式
1.3.1 公式分类 1.3.2 等价公式（等值演算） 1.3.3 基本等价式----命题定律 1.3.4 代入规则和替换规则 1.3.5 证明命题公式等价的方法
1.3.1 公式分类
定义1.13 设A是一个命题公式，对A所有可能的解释： (1)若A都为真，称A为永真式或重言式。
(2)若A都为假，称A为永假式或矛盾式。
(3)若至少存在一个解释使得A为真，称A为可满足式。
例1 从上一节真值表可知，命题公式(PQ)(P∨Q)为重言式，(PQ)∧Q为矛盾式，PQ)∧R为可满足式。
注： 1、永真式必为可满足式，反之则不然；永真式的否定是永假式，反之亦然； 2、决定一个公式是否是一个永真式、永假式或可满足式有三种方法：真值表法（适用于变元少而简单的公式）、求主范
1.否定词(negation connective )﹁
定义1.4 复合命题“非P”称为命题P的否定，记作
P，读作非P。 P为真当且仅当P为假。
例3 设 P：离散数学是计算机专业的核心课程，则 P:离散数学不是计算机专业的核心课程。
2.合取词(conjunction connective )∧
命题符号化的目的在于用五个联结词将日常语言中的命题转化为数理逻辑中的形式命题，其关键在于对自然语言中语句之间的逻辑关系以及命题联结词的含义要有正确的理解，使用适当的联结词：（1）确定语句是否是一个命题；
（2）找出句中连词，用适当的命题联结词表
示。
Assignments（作业）
第30页: 3（偶数小题）
定义1.12 设A是含有n个命题变元的命题公式，将命题公式A在所有赋值之下取值的情况汇列成表，称为A的真值表( truth table )。为列出一个公式的真值表，我们约定： ①命题变元按字典序排列；②对公式的每个解释，以二进制从小到大列出；③当公式较复杂时，可先列出子公式的真值，最后列出所给公式的真值。

《离散数学》课件-第1章命题逻辑

3
例题 • 判断下列句子中那些是命题？若是命题的，判断其真值。
1. 北京是中国的首都。 2. 2+3=6。 3. 3-x=5。 4. 请关上门。 5. 几点了？
Y真 Y假 N 真值不确定 N 祈使句
6. 除地球外的星球有生物。
N 疑问句
7. 多漂亮的花啊！
Y 真值确定, 但未知
8. 我只给所有不给自己理发的人理发。N 感叹句
p q pq
TT F TF T FT T FF T
23
其它联结词
• 定义1.1.10 设p、q是任意两个命题, p q可表示复合命题“p和q的或非”, 称为或非联结词。命题p q 称为p和q的或非式。当且仅当p和q的真值同时为假时，p q的真值为真. Nhomakorabea•
p q的真值表
p q pq
TT F TF F FT F FF T
6
联结词
• （一）否定
• 定义1.1.4 设p是一个命题，p表示一个新命题“非p”。命题p 称为p的否定。当且仅当p的真值为假时，p的真值为真。
• p的真值表：
p p
T
F
F
T
• 例如：p：今天是晴天。则 p：今天不是晴天。 • “非”，“不”，“没有”，“无”，“并非”等都可用来表示。
7
联结词• （二）合取
•
p q :电灯不亮是灯泡或线路有问题所致。
•
p：派小王去开会，q：派小李去开会，
•
(p q)(p q): 派小王或小李中的一人去开会
10
联结词
• （四）蕴涵
• 定义1.1.7 设p、q表示任意两个命题, p q 可表示复合命
题“如果p，则q”。当且仅当p的真值为真，q的真值为假时，

离散数学的ppt课件

科学中的许多问题。
03
例如，利用图论中的最短路径算法和最小生成树算法
等，可以优化网络通信和数据存储等问题。
运筹学中的应用
01
运筹学是一门应用数学学科，主要研究如何在有限资源下做出最优决策，离散数学在运筹学中有着广泛的应用。
02
利用离散数学中的线性规划、整数规划和非线性规划等理论，可以解决运筹学中的许多问题。
并集是将两个集合中的所有元素合并在一起，形成一个新的集合。
详细描述
例如，{1, 2, 3}和{2, 3, 4}的并集是 {1, 2, 3, 4}。
总结词
补集是取一个集合中除了某个子集以外的所有元素组成的集合。
详细描述
例如，对于集合{1, 2, 3}，{1, 2}的补集是{3}。
集合的基数
总结词
）的数学分支。
离散数学的学科特点
03
离散数学主要研究对象的结构、性质和关系，强调推
理和证明的方法。
离散数学的应用领域
计算机科学
01
离散数学是计重要的工具和方法。
通信工程
02
离散数学在通信工程中广泛应用于编码理论、密码学、信道容
量估计等领域。
集合的基数是指集合中元素的数量。
详细描述
例如，集合{1, 2, 3}的基数是3，即它包含三个元素。
03 图论
图的基本概念
顶点
图中的点称为顶点或节点。
边
连接两个顶点的线段称为边。
无向图
边没有方向，即连接两个顶点的线段可以是双向的。
有向图
边有方向，即连接两个顶点的线段只能是从一个顶点指向另一个顶点。
研究模态算子（如necessity、possibility）的语义和语法。

离散数学——精选推荐

离散数学第一章命题逻辑定义1。

设P为一命题，P的否定是一个新的命题，记作¬P。

若P为T，¬P为F；若P为F，¬P为T。

联结词“¬”表示命题的否定。

否定联结词有时亦可记作“¯”。

（P3）定义2。

两个命题P和Q的合取是一个复合命题，记作P∧Q。

当且仅当P,Q同时为T时，P∧Q为T，在其他情况下，P∧Q的真值都是F。

（P4）定义3。

两个命题P和Q的析取是一个复合命题，记作P∨Q。

当且仅当P，Q同时为F时，P∨Q的真值为F，否则P∨Q的真值为T。

（P5）定义4。

给定两个命题P和Q，其条件命题是一个复合命题，记作P→Q，读作“如果P，那么Q”或者“若P则Q”。

当且仅当P的真值为T，Q的真值为F时，P→Q的真值为F，否则P→Q的真值为T。

我们称P为前件，Q为后件。

（P6）定义5。

给定两个命题P和Q，其复合命题P⇆Q的真值为F。

（P7）定义6。

命题演算的合式公式（wff），规定为：（1）单个命题变元本身是一个合式公式。

（2）如果A是合式公式，那么¬A是合式公式。

（3）如果A和B是合式公式，那么（A∧B），（A∨B），（A→B）和（A⇆B）都是合式公式。

（4）当且仅当能够有限次地应用（1），（2），（3）所得到的包含命题变元，联结词和括号的符号串是合式公式。

（P9）定义7。

在命题公式中，对于分量指派真值得各种可能组合，就确定了这个命题公式的各种真值情况，把它汇列成表，就是命题公式的真值表。

（P12）定义8。

给定两个命题公式A和B，设P1，P2，…，P n为所有出现于A和B中的原子变元，若给P1，P2，…，P n任一组真值指派，A和B的真值都相同，则称A和B是等价的或逻辑相等。

记作A⇔B。

（P15）定义9。

如果X是合式公式的A的一部分，且X本身也是一个合式公式，则称X为公式A 的字公式。

（P16）定理1。

设X是合式公式A的字公式，若X⇔Y，如果将A中的X用Y来置换，所得到公式B 与公式A等价，即A⇔B。

离散数学第一章知识点总结

离散数学第一章知识点总结（仅供参考）1.判断给定的句子是否为命题的基本步骤：首先应是陈述句；其次要有唯一的真值。

例：（1）我正在说谎。

不是命题。

因为无法判定其真假值，若假设它为假即我正在说谎，则意味着它的反为真，即我正在说实话，二者相矛盾；若假定它为真即我正在说实话，则意味着它的反为假，我正在说谎，二者也相矛盾。

这其实是一个语义上的悖论。

悖论不是命题（2）x-y?＞2。

不是命题。

因为x, y的值不确定，某些x, y使x?y＞2为真，某些x, y使x?y＞2为假，即x?y＞2的真假随x, y的值的变化而变化。

因此x?y＞2的真假无法确定，所以x?y＞2不是命题。

2.命题可以分为两种类型：原子命题（不能再分解为更简单命题，又可称为简单命题）；复合命题(通过联结词、标点符号将原子命题联结而成的命题）3.命题常元：一个命题标识符如果表示确定的简单命题，就称为命题常元命题变元：如果一个命题标识符只表示任意简单命题的位置标志，就称它为命题变元注：当命题变元P用一个特定的简单命题取代时，P才能确定真值，这时也称对P进行指派4.联接词：（1）否定联接词：﹁假为真，真为假；还可以用“非”、“不”、“没有”、“无”、“并不”等多种方式表示否定（2）合取联接词：∧一个为假就为假还可用“并且”、“同时”、“以及”、“既……又……”、“不但……而且……”、“虽然……但是……”等多种方式表达合取（3）析取联接词：∨一个为真就为真；一般用或表示注：联结词∨是可兼或，因为当命题P和Q的真值都为真时，其值也为真。

但自然语言中的“或”既可以是“排斥或?”也可以是“可兼或?”。

例晚上我们去教室学习或去电影院看电影。

（排斥或）例他可能数学考了100分或英语考了100分。

（可兼或）例刘静今天跑了200米或300米远。

（既不表示“可兼或”也不表示“排斥或”，它只是表示刘静所跑的大概路程，因此它不是命题联结词，故例是原子命题。

）（4）蕴涵联结词： ? 前真后假才为假；还可以用当……则……、因为……所以……、仅当、只有……才……、除非……才……、除非……、否则非……表示(5)等价联接词：? 同真同假才为真；还可以用当且仅当、充分必要表示5.命题公式：1）单个命题变元是合式公式，并简称为原子命题公式；2）如果A是合式公式，那么(﹁A)也是合式公式；3）如果A, B都是合式公式，那么(A∧B ), (A∨B ), (A?B ), (A B )都是合式公式；4）当且仅当有限次地应用1), 2), 3)所得到的包含命题变元、联结词和括号的字符串是合式公式。

离散数学课件第一章

图的连通性
04
CHAPTER
逻辑基础
命题逻辑中的基本概念包括命题、真值和逻辑运算，通过这些基本概念可以表达和推理复杂的命题关系。
命题逻辑在计算机科学、人工智能、自动化等领域有广泛应用，是形式化方法的重要基础。
命题逻辑是研究命题之间关系的逻辑分支，主要涉及命题的否定、合取、析取、蕴含等基本运算。
命题逻辑
详细描述
集合的运算包括并集、交集、差集等。并集是指两个或多个集合合并为一个新的集合，包含所有元素；交集是指两个或多个集合中共有的元素组成的集合；差集是指从一个集合中去掉另一个集合中的元素后剩余的元素组成的集合。这些运算在离散数学中有着广泛的应用。
总结词
集合的运算
集合的基数是指集合中元素的个数，通常用大写字母表示。
鸽巢原理
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集合论
图论是研究图（由节点和边构成的结构）的数学分支，它广泛应用于计算机科学和工程学科。
图论
逻辑是离散数学的另一个重要分支，它研究推理的形式和规则，是计算机科学和人工智能的基础。
逻辑
组合数学是研究计数、排列和组合问题的数学分支，它在计算机科学和统计学中有重要的应用。
组合数学
离散数学的研究内容
02
CHAPTER
离散数学课件第一章
目录
绪论集合论基础图论基础逻辑基础组合数学基础
01
CHAPTER
绪论
离散数学是研究离散对象（如集合、图、树等）的数学分支，它不涉及连续的量或函数。
离散数学的定义
离散数学的起源
离散数学的特点
离散数学的起源可以追溯到古代数学，如欧几里得几何和数论。
离散数学强调结构、关系和组合，而不是连续性和微积分。

离散数学第一章知识点总结

原子命题(原子命题)：不能分解成更简单的命题的命题。

复合命题：由若干个原子命题用命题联结词、标点符号联结起来的命题。

命题标识符：用字母p 、q 、r 、s 、p 1、…来表示命题，这些字母称为命题标识符。

1. 否定符号：┑P 是命题， ┑ P 读作“非P”。

2 合取符号：∧， p ∧q 读作“p 且q”，“p 合取q”。

3 析取符号：∨ p ∨ q 读作“p 或q”，“p 析取q”。

4 蕴含符号： ® ， p ® q 读作“p 蕴含q”，“如果P 则q”，“当p ，则q”，“p 是q 的充分条件”。

运算联结词的优先级： ┓ 最高；∧,∨, 其次；→，最低.命题公式的赋值指派（赋值）：命题公式中出现n 个不同的命题变项P 1 P n ，对这n 个命题给定一组真值指定称为这个公式的一个指派或赋值或解释。

若一个公式中出现n 个不同的命题变项，每个变项分别可以取成1、0，那么该公式共有个2n 不同的指派。

命题公式的类型永真式（重言式）：公式在一切赋值下的真值均为真永假式（矛盾式）：公式在一切赋值下的真值均为假可满足式：如公式不是矛盾式就是可满足式，即至少存在一个赋值使公式为真常见的等值式（记住）1) 双重否定律： ┑( ┑A)ÛA2) 幂等律: A ∨A Û A, A ∧ A Û A 3) 交换律: A ∨B Û B ∨A,4) 结合律: (A ∨B)∨C ÛA ∨(B ∨C)， 5) 分配律： A ∨(B ∧C) Û(A ∨B)∧(A ∨C)A ∧(B ∨C) Û(A ∧ B)∨(A ∧ C) 6)德摩根律: ┑(A ∨ B) Û ┑A ∧┑B, ┑(A ∧ B) Û ┑A ∨┑Bïîïíìîíì永真式仅可满足式可满足式矛盾式公式7) 吸收律 : A ∧(A ∨ B) Û A, A ∨(A ∧B) Û A 8) 零律 : A ∨ 1Û 1 , A ∧0Û0 9) 同一律： A ∨ 0Û A, A ∧1Û A 10) 排中律： A ∨ ┑A Û 1 11) 否定律： A ∧ ┑A Û0 12) 蕴含等值式：A ®B Û ¬A ∨B13) 等价等值式：A↔B Û (A ®B)∧(B ®A) 14) 假言易位： A ®B Û ┑B ® ┑A 15) 等价否定等值式： A↔B Û ¬A ® ¬B 16) 归缪论: (A ®B) ∧( A ®¬B) Û ┑A1.5 对偶式与范式一对偶式定义在仅含有联结词Ø , Ú，Ù，的命令题公式A 中，将Ú换成Ù，将Ù换成Ú，同时T 和F （既0和1）互相替代，所得公式A*称为A 的对偶式。

01-离散数学基本原理-离散数学讲义-海南大学（共十一讲）

01-离散数学基本原理-离散数学讲义-海南⼤学（共⼗⼀讲）1.基础知识Fundamentals1.1集合与⼦集Sets and Subsets 1.1.1集合的表⽰1.)}(|{x P x A = )(x P 是谓词Predicate 表⽰元素x 具有某种属性, 满⾜P(x), 即具有性质P 的x , 是集合A 的元素例}30|{是实数x x x A ∧≤≤=2.},,,{d c b a A = 元素不计次序A a ∈, a is in A , a is an element of A.1.1.2集合的例⼦The set of positive integers and zero},3,2,1,0{ =N ⾃然数集The set of all integers(positive and negative integers and zero)}2,1,0,1,2,{ --=Z 整数集the set of all positive integers},3,2,1{ =+Z Z +=正整数集The set of all rational numbers},|{Z m n mnQ ∈=有理数集 the set of real number}|{是实数x x R = 实数集={ } empty set 空集.1.1.3集合相等equal B A =B A = if and only if for every x, B x A x ∈?∈.1.1.4⼦集 subsetB A )(B x A x x ∈→∈? .A B B A B A ?∧??=.例For any set A , ??A ，A ?A ,1.1.5真⼦集proper subsetB A B A B A ≠∧ )(A x B x x B A ?∧∈?∧??R Q Z N Z +1.1.6（有限）集合的基数the cardinality of a finite setIf a set A has n distinct elements, N n ∈, n is called the cardinality of A , is denoted by |A |.|{a,b,c,d }|=4, |{a, {a }}|=2 , | ? |=0.1.1.7全集universe(论域)UWe always assume that for each discussion there is a universal set U , for any set A in the discussion , A ?U , for any element x in the discussion x ∈U1.1.8幂集power set}|{)(A B B A P ?=}}{,?{})({a a P =}},{},{},{,?{}),({b a b a b a P =}},,{},,{},,{},{},{},{,?{}),,({c b a c a b a c b a c b a P =}}}{,{}},{{},{,?{}}){,({a a a a a a P =}?{)?(=PIf |A | = n , then |P (A )|=2n .1.2集合的运算Operations on the Sets 1.2.1交intersection }|{B x A x x B A ∈∧∈= 1.2.2并union }|{B x A x x B A ∈∨∈=1.2.3差difference }|{B x A x x B A ?∧∈=- 1.2.4补complement A U A -= 1.2.5对称差symmetric difference}|{)()(A B x B A x x A B B A B A -∈∨-∈=--=⊕例U = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}A= {1, 2, 3, 4, 5}, B = {4, 5, 6, 7, 8}. Then A ∪B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8} A ∩B = {4, 5}A = {0, 6, 7, 8, 9, 10}B = {0, 1, 2, 3, 9, 10}A -B = {1, 2, 3} B - A = {6, 7, 8} A⊕B = {1, 2, 3, 6, 7, 8}A ∩B ∩C=}|{C x B x A x x ∈∧∈∧∈ni i∩A 2∩?∩A n=}|{21n A x A x A x x ∈∧∧∈∧∈A ∪B ∪C=}|{C x B x A x x∈∨∈∨∈ni iA 1==A 1∪A 2∪?∪A n=}|{21n A x A x A x x ∈∨∨∈∨∈1.2.6Venn diagrams （⽂⽒图）Diagrams used to show relationships between sets after the British logician John Venn.A useful geometric visualization tool (for 3 or less sets).The Universe U is the rectangular box.Each set is represented by a circle and its interior.1.2.7集合运算的代数性质Algebraic Properties of Set Operations Theorem 1. 集合运算满⾜如下性质：交换律Commutative Propertie1.A B B A = 2.. A B B A =结合律 Associative Properties3. C B A C B A )()(=4. C B A C B A )()(=分配律Distributive Property5. )()()(C A B A C B A =6. )()()(C A B A C B A =幂等律Idempotent Properties7.A A A = 8. A A A =补余率 Properties of the Complement 9． A A = 10. ?=A A11. U A A = 12.U =?13.=U德·摩根律 De Morgan’s Law零⼀律Properties of a universal set and the empty set16. A U A = 17. U U A = 18.= A 19. A ?= A集合运算性质的证明Proof (of the property 14) For any x,BA x Bx A x B x A x BA x BA x ∈?∈∨∈??∨∈Thus we have B A B A ? and. B A B A ? Hence B A B A =.集合运算的另⼀些算律 Some other properties of set operations)()(.28?.27?.26.25?.24.2322,.21,.20C B A C B A AA A A AB B A B A B B A A B A B A BA B A A B A B A B B A A B B A A B A ⊕⊕=⊕⊕=⊕=⊕⊕=⊕=-?=?=??=-?-Proof (of the property 23) For any x,BA xB x A x B x A x B A x ∈?∈∧∈??∧∈?-∈Thus we haveB A B A =- .Example 1.1 Sow thatC)-(A B)-A ()( =-C B AProof 1. (⽤集合相等的定义) For any x,)()()()()()()()(C A B A x C A x B A x C x A x B x A x C x B x A x CB x A xC B A x --∈?-∈∧-∈??∧∈∧?∧∈??∧?∧∈??∧∈?-∈ HenceC)-(A B)-A ()( =-C B A()()()(C A B A C A B A C B A CB AC B A --====- Example1.2 SupposeB A ? , prove A B ?Proof Since B A ?, with the property 21B B A B A =?? ,we haveB B A = .SoB B A = . And with De Morgan’s Law , we obtainB B A = . Use the property 21 again, A B B B A ??= ,A B ? isgotten.(不交集合的)加法原理The Addition Principle (of disjoint sets)设A , B 是论域U 的两个有限⼦集，A , B 不交，即=B A ，则||||||B A B A +=容斥原理inclusion-exclusion principleTheorem 2. 设A , B 是有限⼦集，则||||||||B A B A B A -+=.Theorem3. 设A , B,C 是有限⼦集，则||||||||||||||||C B A C B C A B A C B A C B A +---++=.Example 1.3 Let A={a, b, c, d, e} and B={c, e, f, h, k, m}. Verify theorem 2. Solution:|A |+|B |-| A ? B |=| A ? B |Example 1.4 Let A={a, b, c, d, e},B={a, b, e, g, h} ,C={b, d, e, g, h, k, m, n}.Verify theorem 3.Solution:A?B?C={a, b, c, d, e , g, h, k, m, n}, A?B={a, b, e}, A?C={b, d, e}, B?C={b, e, g, h}, and A?B?C={b, e} |A|=5, |B|=5, |C|=8, | A?B?C|=10,| A?B|=3, |A?C|=3, | B?C|=4,| A?B?C |=2.|A|+|B|+|C|-|A?B|-|B?C|-|A?C|+|A?B ?C|=5+5+8-3-3-4+2=10=| A?B?C|Theorem 3 is verified.推论Corrallory||||||||||||||||||CBACBCABABA-+++---=Example How many positive integers are there which is less than 1000 and not divided by 5, 6 or 8.1000以内不能被5，6，或8整除的正整数有多少个？SolutionLet U denote the set of positive integers less than 1000. Let A,B,C denote the subset of U in which the integers are divided, respectively, by 5, by 6, and by 8.Then |U|=1000,|A|=200, |B|= 166, |C|=125.33||=BA , 25||=CA , 41||=CBA.60084125331251662001000||=-+++---=C BAHence there are 600 positive integers less than 1000, not divided by 5, 6, or 8.1.3序列Sequences 1.3.1序列sequence序列：以⼀定次序排列的事物A sequence is simply a list of objects arranged in a definite order,321,,a a a递归：⽤前⼀项定义后⼀项的⽅法叫递归，recursive. 递归定义必须先定义第⼀项。

离散数学第1章2019.2.17(终极版)

P：今天下雨， ¬P：今天不下雨。 Q：每一种生物均是动物。——F
¬Ｑ：有一些生物不是动物。——T 注：这里¬Ｑ不能讲成“每一种生物都不是动物” ——F. 即对量化命题的否定，除对动词进行否定外，同时对量化词也要加以否定。
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2、合取词( ∧ )
定义：给定两个命题P、Q，则 P∧Q 称为 P 与 Q
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７、命题联结词小结：
(1)五个联结词的含义与日常生活中的联结词的含义大致
相同。 (2)“或”可分为可兼或（∨）和异或（▽）即不可兼或 (3) 除“”为一元运算外，其余四个均为二元运算。 (4) “→”分为形式条件和实质条件命题，当前件为“Ｆ”
时，不论后件怎样，则单条件命题的真值均为“Ｔ”。
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二、命题联结词在命题逻辑中有以下几种基本的联结词： ¬ 1、否定词( ¬ ) 定义：给定命题 P，则在Ｐ的前面加否定词 ¬，变为命题 ¬P，称其为 P 的否定或非 P，记为： ¬P。 ¬P P 其定义可用如下真值表表示: 0 1
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例如
（4）老王或小李中有一个去上海出差。（5）只有一个角是直角的三角形才是直角三角形。
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解：（1）首先用字母表示简单命题。 P：李明是计算机系的学生。 Q：李明住在312室。 R：李明住在313室。该命题符号化为：P （Q▽R）（2）张三和李四是朋友。是一个简单句该命题符号化为：P
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（3）首先用字母表示简单命题。

离散数学大一第1章知识点总结

离散数学大一第1章知识点总结离散数学是一门学科，它主要研究离散的数学结构和离散的数学对象。

它与连续数学形成鲜明的对比，连续数学主要研究连续的数学结构和连续的数学对象。

离散数学在计算机科学、信息科学、数学、电子工程等领域有着广泛的应用。

离散数学的第1章主要介绍了一些基本概念和基础知识。

这些知识对学习离散数学后续的内容起到了铺垫作用。

首先，我们来讨论集合的概念。

在离散数学中，集合是一个基本的概念。

它是指具有确定的、互不相同的对象所组成的整体。

集合中的对象称为元素。

集合可以用列表、描述、特征等方式表示。

在集合中，元素的顺序是不重要的，而且每个元素只能在集合中出现一次。

集合之间可以进行交集、并集、差集等运算。

接下来，我们介绍了逻辑的基本概念。

在离散数学中，逻辑主要研究命题和命题之间的关系。

命题是一个陈述句，它要么是真的，要么是假的。

逻辑运算符包括否定、合取、析取、条件、双条件等。

通过使用逻辑运算符，我们可以构建复合命题。

离散数学中还介绍了数学归纳法。

数学归纳法是一种证明方法，它用于证明与自然数有关的命题。

数学归纳法的基本思想是：首先证明基础情况成立，然后假设一个数k的情况成立，再证明k+1的情况也成立。

通过这种方式，我们可以证明自然数的某个性质对所有数值都成立。

离散数学的第1章还介绍了关系和函数。

关系是一个集合，其中包含了有序对。

关系可以是自反的、对称的、传递的等。

函数是一种特殊的关系，它的每一个输入都有且只有一个输出。

函数可以表示为图表、公式或算法的形式。

函数的定义域和值域是函数的重要概念。

另外，离散数学的第1章还介绍了图论的基础知识。

图是由节点和边组成的结构。

节点表示对象，边表示节点之间的关系。

图可以是有向的、无向的、加权的、连通的等。

图的表示方法包括邻接矩阵和邻接表等。

总的来说，离散数学的第1章主要介绍了集合、逻辑、数学归纳法、关系、函数和图论的基本概念和基础知识。

这些知识对后续章节的学习至关重要，构建了离散数学的基础框架。