离散数学第五版课后答案
离散数学第5版答案
⇔0↔q
(矛盾律)
⇔ ( p → q) ∧ (q → 0)
(等价等值式)
⇔ (¬0 ∨ q) ∧ (¬q ∨ 0)
(蕴含等值式)
⇔ (1∨ q) ∧ ¬q
(同一律)
⇔ 1∧ ¬q
(零律)
⇔ ¬q
(同一律)
到最后一步已将公式化得很简单。由此可知,无论 p 取 0 或 1 值,只要 q 取 0 值,原公式取值为 1,即 00 或 10 都为原公式的成真赋值,而 01,11 为成假赋 值,于是公式为非重言式的可满足式。
(蕴含等值式)
⇔ p ∨ ¬q ∧ q
(德·摩根律)
⇔ p ∨ (¬q ∧ q)
(结合律)
⇔ p∧0
(矛盾律)
⇔0
(零律)
由最后一步可知,(3)为矛盾式。
(5)用两种方法判(5)为非重言式的可满足式。
真值表法
p
q
¬p
¬p → q q → ¬p (¬p → q) → (q → ¬p)
0
0
1
0
1
1
0
1
1
(10)p:小李在宿舍里. p 的真值则具体情况而定,是确定的。 (12) p ∨ q ,其中, p : 4 是偶数,q : 4 是奇数。由于 q 是假命题,所以,q 为假命题, p ∨ q 为真命题。 (13)p ∨ q ,其中,p : 4 是偶数,q : 4 是奇数,由于 q 是假命题,所以,p ∨ q 为假命题。 (14) p:李明与王华是同学,真值由具体情况而定(是确定的)。 (15) p:蓝色和黄色可以调配成绿色。这是真命题。 分析 命题的真值是唯一确定的,有些命题的真值我们立即可知,有些则不 能马上知道,但它们的真值不会变化,是客观存在的。 1.3 令 p : 2 + 2 = 4, q : 3 + 3 = 6, 则以下命题分别符号化为 (1) p → q (2) p → ¬q (3) ¬p → q (4) ¬p → ¬q (5) p ↔ q (6) p ↔ ¬q (7) ¬p → q (8) ¬p ↔ ¬q 以上命题中,(1),(3),(4),(5),(8)为真命题,其余均为假命题。 分析 本题要求读者记住 p → q 及 p ↔ q 的真值情况。p → q 为假当且仅当 p 为真,q 为假,而 p ↔ q 为真当且仅当 p 与 q 真值相同.由于 p 与 q 都是真命题, 在 4 个蕴含式中,只有(2) p → r ,其中,p 同(1),r:明天为 3 号。 在这里,当 p 为真时,r 一定为假, p → r 为假,当 p 为假时,无论 r 为真 还是为假, p → r 为真。
离散数学课后习题答案
1.3.1习题1.1解答1设S = {2,a,{3},4},R ={{a},3,4,1},指出下面的写法哪些是对的,哪些是错的?{a}∈S,{a}∈R,{a,4,{3}}⊆S,{{a},1,3,4}⊂R,R=S,{a}⊆S,{a}⊆R,φ⊆R,φ⊆{{a}}⊆R⊆E,{φ}⊆S,φ∈R,φ⊆{{3},4}。
解:{a}∈S ,{a}∈R ,{a,4,{3}} ⊆ S ,{{a},1,3,4 } ⊂ R ,R = S ,{a}⊆S ,{a}⊆ R ,φ⊆ R ,φ⊆ {{a}} ⊆ R ⊆ E ,{φ} ⊆ S ,φ∈R ,φ⊆ {{3},4 } 2写出下面集合的幂集合{a,{b}},{1,φ},{X,Y,Z}解:设A={a,{b}},则ρ(A)={ φ,{a},{{b}},{a,{b}}};设B={1,φ},则ρ(B)= { φ,{1},{φ},{1,φ}};设C={X,Y,Z},则ρ(C)= { φ,{X},{Y},{Z},{X,Y },{X,Z },{ Y,Z },{X,Y,Z}};3对任意集合A,B,证明:(1)A⊆B当且仅当ρ(A)⊆ρ(B);(2)ρ(A)⋃ρ(B)⊆ρ(A⋃B);(3)ρ(A)⋂ρ(B)=ρ(A⋂B);(4)ρ(A-B) ⊆(ρ(A)-ρ(B)) ⋃{φ}。
举例说明:ρ(A)∪ρ(B)≠ρ( A∪B)证明:(1)证明:必要性,任取x∈ρ(A),则x⊆A。
由于A⊆B,故x⊆B,从而x∈ρ(B),于是ρ(A)⊆ρ(B)。
充分性,任取x∈A,知{x}⊆A,于是有{x}∈ρ(A)。
由于ρ(A)⊆ρ(B),故{x}∈ρ(B),由此知x∈B,也就是A⊆B。
(2)证明:任取X∈ρ(A)∪ρ(B),则X∈ρ(A)或X∈ρ(B)∴X⊆A或X⊆B∴X⊆(A∪B)∴X∈ρ(A∪B)所以ρ(A)∪ρ(B) ⊆ρ( A∪B)(3)证明:先证ρ(A)∩ρ(B) ⊆ρ( A∩B)任取X∈ρ(A)∩ρ(B),则X∈ρ(A)且X∈ρ(B)∴X⊆A且X⊆B∴X⊆ A∩B∴X∈ρ( A∩B)所以ρ(A)∩ρ(B) ⊆ρ( A∩B)再证ρ( A∩B) ⊆ρ(A)∩ρ(B)任取Y∈ρ(A∩B),则Y⊆ A∩B∴Y⊆A且Y⊆B∴Y∈ρ(A)且Y∈ρ(B)∴Y∈ρ(A)∩ρ(B)所以ρ( A∩B) ⊆ρ(A)∩ρ(B)故ρ(A)∩ρ(B) = ρ( A∩B)得证。
离散数学第五版课后答案
离散数学第五版课后答案【篇一:离散数学课后答案(四)】txt>4.1习题参考答案-------------------------------------------------------------------------------- 1、根据结合律的定义在自然数集n中任取 a,b,c 三数,察看 (a。
b)。
c=a。
(b。
c) 是否成立?可以发现只有 b、c 满足结合律。
晓津观点:b)满足结合律,分析如下: a) 若有a,b,c∈n,则(a*b)*c =(a-b)-c a*(b*c) =a-(b-c)在自然数集中,两式的值不恒等,因此本运算是不可结合的。
b)同上,(a*b)*c=max(max(a,b),c) 即得到a,b,c中最大的数。
a*(b*c)=max(a,max(b,c))仍是得到a,b,c中最大的数。
此运算是可结合的。
c)同上,(a*b)*c=(a+2b)+2c 而a*(b*c)=a+2(b+2c),很明显二者不恒等,因此本运算也不是可结合的。
d)运用同样的分析可知其不是可结合的。
-------------------------------------------------------------------------------- 2、d)是不封闭的。
--------------------------------------------------------------------------------其不满足交换律、满足结合律、不满足幂等律、无零元、无单位元晓津补充证明如下:(1)a*b=pa+qb+r 而b*a=pb+qa+r 当p,q取值不等时,二式不相等。
因此*运算不满足交换律。
(2)设a,b,c∈r则(a*b)*c=p(pa+qb+r)+qc+r=p^2a+pab+pr+qc+r 而a*(b*c)=pa+q(pb+qc+r)+r=pa+qpb+q^2c+qr+r 二式不恒等,因此*运算是不满足结合律的。
《离散数学》课后习题解答--第5章
习题5.11.设A=⎨a,b,c⎬,B=⎨1,2,3⎬,试说明下列A到B二元关系,哪些能构成A到B的函数?⑴f1=⎨<a,1>,<a,2>,<b,1>,<c,3>⎬⑵f2=⎨<a,1>,<b,1>,<c,1>⎬⑶f3=⎨<a,2>,<c,3>⎬⑷f4=⎨<a,3>,<b,2>,<c,3>,<b,3>⎬⑸f5=⎨<a,2>,<b,1>,<b,2>⎬解:⑴不能构成函数。
因为<a,1>∈f1且<a,2>∈f1⑵能构成函数⑶不能构成函数。
因为dom f3≠A⑷不能构成函数。
因为<b,2>∈f4且<b,3>∈f4⑸能构成函数。
2.试说明下列A上的二元关系,哪些能构成A到A的函数?⑴A=N(N为自然数集合),f1=⎨<a,b>| a∈A∧b∈A∧a+b<10⎬⑵A=R(R为实数集合),f2=⎨<a,b>| a∈A∧b∈A∧b=a2⎬⑶A=R(R为实数集合),f3=⎨<a,b>| a∈A∧b∈A∧b2=a⎬⑷A=N(N为自然数集合),f4=⎨<a,b>| a∈A∧b∈A∧b为小于a的素数的个数⎬⑸A=Z(Z为整数集合),f5=⎨<a,b>| a∈A∧b∈A∧b=|2a|+1⎬解:⑴不能构成函数。
由于1+1<10且1+2<10,所以<1,1>∈f1且<1,2>∈f1。
⑵能构成函数。
⑶不能构成函数。
由于12=1且(-1)2=1,所以<1,1>∈f3且<1,-1>∈f3。
⑷能构成函数。
⑸能构成函数。
3. 回答下列问题。
⑴设A=⎨a,b⎬,B=⎨1,2,3⎬。
求B A,验证|B A|= |B||A|。
离散数学第五版前3章课后习题答案
第1章习题1.1(2) 简单命题(3),(4),(5)不是命题(6) 复合命题1.5p∧,其中,p:2是偶数,q:2是素数。
(1)qp→,其中,p:天下大雨,q:他乘公共汽车上班(5)qq→,其中,p,q的含义同(5)(6)pq→,其中,p,q的含义同(5)(7)p1.7(1)对(1)采用两种方法判断它是重言式。
真值表法表1.2给出了(1)中公式的真值表,由于真值表的最后一列全为1,所以,(1)为重等值演算法→)p∨∨q(rp∨⇔(蕴含等值式)∨⌝qp∨(r)p∨⌝⇔)((结合律)p∨∨rqp⇔1(排中律)∨rq∨⇔(零律)1由最后一步可知,(1)为重言式。
(3)用等值演算法判(3)为矛盾式(→⌝)p∧qq⌝⇔)((蕴含等值式)⌝q∨qp∧⇔(德·摩根律)⌝∧p∧qq∧⇔(结合律)⌝(q)qp∧0∧⇔p (矛盾律)0⇔(零律)由最后一步可知,(3)为矛盾式。
(10)非重言式的可满足式 1.8(1)从左边开始演算)()(q p q p ⌝∧∨∧)(q q p ⌝∨∧⇔ (分配律)1∧⇔p (排中律) .p ⇔ (同一律)(2)从右边开始演算)(r q p ∧→)(r q p ∧∨⌝⇔ (蕴含等值式) )()(r p q p ∨⌝∧∨⌝⇔ (分配律) ).()(r p q p →∧→⇔ (蕴含等值式)1.9(1)))((p q p →∧⌝ ))((p q p ∨∧⌝⌝⇔ (蕴含等值式)p q p ⌝∧∧⇔(德·摩根律) q p p ∧⌝∧⇔)((结合律、交换律)q ∧⇔0 (矛盾式).0⇔(零律)由最后一步可知该公式为矛盾式。
(2))())()((q p p q q p ↔↔→∧→)()(q p q p ↔↔↔⇔(等价等值式)由于较高层次等价号两边的公式相同,因而此公式无成假赋值,所以,它为重言式。
1.12 (1) 设(1)中公式为A.)())((r q p r q p A ∧∧→∧∨⇔ )())((r q p r q p A ∧∧∨∧∨⌝⇔)()(r q p r q p A ∧∧∨⌝∨⌝∧⌝⇔ )()()(r q p r p q p A ∧∧∨⌝∧⌝∨⌝∧⌝⇔)())(())((r q p r q q p r r q p A ∧∧∨⌝∧⌝∨∧⌝∨∨⌝∧⌝∧⌝⇔)()()()()(r q p r q p r q p r q p r q p A ∧∧∨⌝∧∧⌝∨⌝∧⌝∧⌝∨∧⌝∧⌝∨⌝∧⌝∧⌝⇔)()()()(r q p r q p r q p r q p A ∧∧∨⌝∧∧⌝∨∧⌝∧⌝∨⌝∧⌝∧⌝⇔7210m m m m A ∨∨∨⇔于是,公式A 的主析取范式为7210m m m m ∨∨∨易知,A 的主合取范式为6543M M M M ∨∨∨A 的成真赋值为000, 001, 010, 111A 的成假赋值为011,100,101,110(2)设(2)中公式为B)()(p q q p B ∨⌝→→⌝⇔ )()(p q q p ∨⌝→∨⌝⌝⇔ )()(p q q p ∨⌝→∨⇔ )()(p q q p ∨⌝∨∨⌝⇔ p q q p ∨⌝∨⌝∧⌝⇔)())(())(()(q q p q p p q p ⌝∨∧∨⌝∧⌝∨∨⌝∧⌝⇔)()()()()(q p q p q p q p q p ∧∨⌝∧∨⌝∧∨⌝∧⌝∨⌝∧⌝⇔ )()()(q p q p q p ∧∨⌝∧∨⌝∧⌝⇔320m m m ∨∨⇔所以,B 的主析取范式为320m m m ∨∨.B 的主合取范式为1M B 的成真赋值为00,10,11. B 的成假赋值为01. 1.14 设p:A 输入;设q:B 输入; 设r:C 输入;由题的条件,容易写出C B A F F F ,,的真值表,见表1.5所示.由真值表分别写出它们的主析范邓范式,而后,将它们都化成与之等值的}{↓中的公式即可.)()()()(r q p r q p r q p r q p F A ∧∧∨⌝∧∧∨∧⌝∧∨⌝∧⌝∧⇔)()()()(r r q p r r q p ∨⌝∧∧∨∨⌝∧⌝∧⇔)()(q p q p ∧∨⌝∧⇔ )(q q p ∨⌝∧⇔ p ⇔)()(r q p r q p F B ∧∧⌝∨⌝∧∧⌝⇔)()(r r q p ∨⌝∧∧⌝⇔ )(q p ∧⌝⇔ )(q p ∧⌝⌝⌝⇔ )(q p ⌝∨⌝⇔q p ⌝↓⇔)(q q p ↓↓⇔. )(r q p F C ∧⌝∧⌝⇔r q p ∧∨⌝⇔)(r q p ∧↓⇔)( ))((r q p ∧↓⌝⌝⇔ ))((r q p ⌝∨↓⌝⌝⇔ r q p ⌝↓↓⌝⇔)()())()((r r q p q p ↓↓↓↓↓⇔1.19 (1)证明 ①r q ∨⌝ 前提引入②r ⌝ 前提引入③q ⌝ ①②析取三段论 ④)(q p ⌝∧⌝ 前提引入 ⑤q p ∨⌝ ④置换⑥p ⌝ ③⑤析取三段论 (2)附加前提证明法:证明 ①r 附加前提引入 ②r p ⌝∨ 前提引入③p ①②析取三段论④)(s q p →→ 前提引入 ⑤s q → ③④假言推理 ⑥q 前提引入 ⑦s ⑤⑥假言推理 (5)归缪法:证明 ①q 结论的否定引入②s r ∨⌝ 前提引入 ③s ⌝ 前提引入④r ⌝ ②③析取三段论 ⑤r q p →∧)( 前提引入 ⑥)(q p ∧⌝ ④⑤拒取式 ⑦q p ⌝∨⌝ ⑥置换⑧p 前提引入⑨q ⌝ ⑦⑧析取三段论 ⑩q q ⌝∧ ①⑨合取 ⑪0 ⑩置换 1.20 设p :他是理科生q :他是文科生 r :他学好数学 前提 r p q r p ⌝→⌝→,,结论q通过对前提和结论的观察,知道推理是正确的,下面用构造证明法给以证明。
离散数学(第五版)清华大学出版社第4章习题解答
离散数学(第五版)清华大学出版社第4章习题解答4.1 A:⑤;B:③;C:①;D:⑧;E:⑩4.2 A:②;B:③;C:⑤;D:⑩;E:⑦4.3 A:②;B:⑦;C:⑤;D:⑧;E:④分析题4.1-4.3 都涉及到关系的表示。
先根据题意将关系表示成集合表达式,然后再进行相应的计算或解答,例如,题4.1中的Is ={<1,1>,<2,2>}, Es ={<1,1>,<1,2>,<2,1>,<2,2>}Is ={<1,1>,<1,2>,<2,2>};而题4.2中的R={<1,1>,<1,4>,<2,1>,<3,4>,<4,1>}.为得到题4.3中的R须求解方程x+3y=12,最终得到R={<3,3>,<6,2>,<9,1>}.求RoR有三种方法,即集合表达式、关系矩阵和关系图的主法。
下面由题4.2的关系分别加以说明。
1°集合表达式法将domR,domRUran,ranR的元素列出来,如图4.3所示。
然后检查R的每个有序对,若<x,y>∈R,则从domR中的x到ranR中的y画一个箭头。
若danR中的x 经过2步有向路径到达ranR中的y,则<x,y>∈RoR。
由图4.3可知RoR={<1,1>,<1,4><4,1>,<4,4>,<2,1>,<2,4>,<3,1>}.如果求FoG,则将对应于G中的有序对的箭头画在左边,而将对应于F中的有序对的箭头画在右边。
对应的三个集合分别为domG,ranUdomF,ranF,然后,同样地寻找domG到ranF的2步长的有向路径即可。
2° 矩阵方法若M是R的关系矩阵,则RoR的关系矩阵就是M·M,也可记作M,在计算2 48乘积时的相加不是普通加法,而是逻辑加,即0+0=0,0+1=1+0=1+1=1,根据已知条件得⎡1 0 0 1⎤⎡1 0 0 1⎤⎡1 0 0 1⎤⎢1 0 0 0⎥⎢1 0 0 0⎥⎢1 0 0 1⎥2 ⎢⎥⎢⎥⎢⎥M =⎢⎥⋅⎢⎥=⎢⎥⎢0 0 0 1⎥⎢0 0 0 1⎥⎢1 0 0 0⎥⎣1 0 0 0⎦⎣1 0 0 0⎦⎣1 0 0 1⎦M2中含有7个1,说明RoR中含有7个有序对。
离散数学(第五版)清华大学出版社第
离散数学(第五版)清华大学出版社第1章习题解答1.1除(3),(4),(5),(11)外全是命题,其中,(1),(2),(8),(9),(10),(14),(15)是简单命题,(6),(7),(12),(13)是复合命题。
分析首先应注意到,命题是陈述句,因而不是陈述句的句子都不是命题。
本题中,(3)为疑问句,(5)为感叹句,(11)为祈使句,它们都不是陈述句,所以它们都不是命题。
其次,4)这个句子是陈述句,但它表示的判断结果是不确定。
又因为(1),(2),(8),(9),(10),(14),(15)都是简单的陈述句,因而作为命题,它们都是简单命题。
(6)和(7)各为由联结词“当且仅当”联结起来的复合命题,(12)是由联结词“或”联结的复合命题,而(13)是由联结词“且”联结起来的复合命题。
这里的“且”为“合取”联结词。
在日常生活中,合取联结词有许多表述法,例如,“虽然……,但是……”、“不仅……,而且……”、“一面……,一面……”、“……和……”、“……与……”等。
但要注意,有时“和”或“与”联结的是主语,构成简单命题。
例如,(14)、(15)中的“与”与“和”是联结的主语,这两个命题均为简单命题,而不是复合命题,希望读者在遇到“和”或“与”出现的命题时,要根据命题所陈述的含义加以区分。
1.2(1)p:2是无理数,p为真命题。
(2)p:5能被2整除,p为假命题。
(6)p→q。
其中,p:2是素数,q:三角形有三条边。
由于p与q都是真命题,因而p→q为假命题。
(7)p→q,其中,p:雪是黑色的,q:太阳从东方升起。
由于p为假命可编辑范本题,q为真命题,因而p→q为假命题。
(8)p:2000年10月1日天气晴好,今日(1999年2月13日)我们还不知道p的真假,但p的真值是确定的(客观存在的),只是现在不知道而已。
(9)p:太阳系外的星球上的生物。
它的真值情况而定,是确定的。
1(10)p:小李在宿舍里. p的真值则具体情况而定,是确定的。
离散数学(第五版)清华大学出版社第5章习题解答
离散数学(第五版)清华大学出版社第5章习题解答5.1 A:③; B:⑥; C:⑧; D:⑩; E:⑨分析S 为n 元集,那么S×S有n2个元素.S 上的一个二元运算就是函数n2n2f:S×S→S.这样的函数有n 个.因此{a,b}上的二元运算有n =16个.下面说明通过运算表判别二元运算性质及求特导元素的方法.1 °交换律若运算表中元素关于主对角线成对称分布,则该运算满足交换律.2 °幂等律设运算表表头元素的排列顺序为x1,x2,Lxn,如果主对角线元素的排列也为x1,x2,Lxn,则该运算满足幂等律.其他性质,如结合律或者涉及到两个运算表的分配律和吸收律,在运算表中没有明显的特征,只能针对所有可能的元素x,y,z等来验证相关的算律是否成立.3 °幺元e设运算表表头元素的排列顺序为x1.,x2,Lxn,如果元素xi所在的行和列的元素排列顺序也是x1,x2,Lxn,则xi为幺元.4 °零元θ.如果元素xi所在的行和列的元素都是xi,则xi是零元.5 °幂等元.设运算表表头元素的排列顺序为x1,x2,Lxn,如果主对角线上第i个元素恰为xii∈{1,2,L,n}那么xi是幂等元.易见幺元和零元都是幂等元.6 °可逆元素及其逆元.设xi为任意元素,如果xi所在的行和列都有幺元,并且这两个幺元关于主对角线成对称分布,比如说第i行第j列和第j行第i列的两个位置,那么xj与xi互为逆元.如果xi所在的行和列具有共同的幺元,则幺元一定在主对角线上,那么xi的逆元就是xi自己.如果xi所在的和地或者所在的列没有幺元,那么x 不是可逆元素.不难看出幺元e一定是可逆元素,且e−1=e;而i零元θ不是可逆元素.以本题为例,f1,f2,f3的运算表是对称分布的,因此,这三个运算是可交换的,62而f4不是可交换的.再看幂等律.四个运算表表头元素排列都是a,b,其中主对角线元素排列为a,b的只有f4,所以, f4遵从幂等律.下面考虑幺元.如果某元素所在的行和列元素的排列都是a,b,该元素就是幺元.不难看出只有f2中的a满足这一要求,因此,a 是f2的幺元,其他三个运算都不存在幺元.最后考虑零元.如果a所在的行和列元素都是a,那么a就是零元;同样的,若b所在的行和列元素都是b,那么b 就是零元.检查这四个运算表,f1中的a满足要求,是零元,其他运算都没有零元.在f4的运算表中,尽管a和b的列都满足要求,但行不满足要求.因而f4中也没有零元.5.2 A:①; B:③; C:⑤; D:⑦; E:⑩分析对于用解析表达式定义的二元运算°和*,差别它们是否满足交换律,结合律,幂等律,分配律和吸收律的方法总结如下:任取x,y,根据°运算的解析表达式验证等式xoy=yox是否成立.如果成立°运算就满足交换律.2 ° °运算的地合律任取x,y,z根据°运算的解析表达式验证等式(xoy)oz=xo(yoz)是否成立. 如果成立, °运算就是可结合的.3 ° °运算的幂等律任取x,根据°运算的解析表达式验证等式xox=x是否成立.如果成立,°运算满足幂等律.4 ° °运算对*运算的分配律任取x,y,z , 根据°和* 运算的解析表达式验证等式xo(y*z)=(xoy)*(xoz)和(y*z)ox=(yox)*(zox)是否成立。
离散数学(第五版)清华大学出版社第6章习题解答
离散数学(第五版)清华大学出版社第6章习题解答6.1 A:⑨; B:⑨; C:④; D:⑥; E:③分析对于给定的集合和运算判别它们是否构成代数系统的关键是检查集合对给定运算的封闭性,具体方法已在5.3节做过说明. 下面分别讨论对各种不同代数系纺的判别方法.1°给定集合S和二元运算°,判定<S, °>是否构成关群、独导点和群.根据定义,判别时要涉及到以下条件的验证:条件1 S关于°运算封闭:条件2 °运算满足结合集条件3 °运算有幺元,条件4 °∀x∈S,x−1∈S.其中关群判定只涉及条件1和2;独导点判定涉及条件1、2、和3;而群的判定则涉及到所有的四个条件。
2 ° 给定集合S和二元运算°和*,判定<S, °, *>是否构成环,交换环,含幺环,整环,域.根据有关定义需要检验的条件有:条件1 <S, °>S构成交换群,条件2 <S, *> 构成关群,条件3 * 对°运算的分配律,条件4 * 对运算满足交换律,条件5 * 运算有幺元,条件6 * 运算不含零因子——消去律,条件7 |S|≥2,∀x∈S,x≠0,有x−1∈S(对*运算).其中环的判定涉及条件1,2和3;交换环的判定涉及条件1,2,3和4;含幺环的判定涉及条件1,2,3和5;整环的判定涉及条件1-6;而域的判定则涉及全部7个条件. 3° 判定偏序集<S,≤>或代数系统<S,o,*>是否构成格、分本配格、有补格和布尔格. 73若<S,≤>为偏序集,首先验证∀x,y∧y和x∨y是否属于S.若满足条件则S为格,且<S,∨,∧>构成代数系统.若<S,o,*>是代数系统且°和*运算满足交换律、结合律和吸收律,则<S,o,*>构成格。
大学_《离散数学》课后习题答案
《离散数学》课后习题答案《离散数学》简介1、集合论部分:集合及其运算、二元关系与函数、自然数及自然数集、集合的基数2、图论部分: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: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5、数理逻辑部分:命题逻辑、一阶谓词演算、消解原理离散数学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。
教学方式以课堂讲授为主,课后有书面作业、通过学校网络教学平台发布课件并进行师生交流。
《离散数学》学科内容随着信息时代的到来,工业革命时代以微积分为代表的连续数学占主流的地位已经发生了变化,离散数学的重要性逐渐被人们认识。
离散数学课程所传授的思想和方法,广泛地体现在计算机科学技术及相关专业的诸领域,从科学计算到信息处理,从理论计算机科学到计算机应用技术,从计算机软件到计算机硬件,从人工智能到认知系统,无不与离散数学密切相关。
由于数字电子计算机是一个离散结构,它只能处理离散的或离散化了的数量关系,因此,无论计算机科学本身,还是与计算机科学及其应用密切相关的现代科学研究领域,都面临着如何对离散结构建立相应的数学模型;又如何将已用连续数量关系建立起来的数学模型离散化,从而可由计算机加以处理。
离散数学是传统的逻辑学,集合论(包括函数),数论基础,算法设计,组合分析,离散概率,关系理论,图论与树,抽象代数(包括代数系统,群、环、域等),布尔代数,计算模型(语言与自动机)等汇集起来的一门综合学科。
离散数学的应用遍及现代科学技术的诸多领域。
离散数学也可以说是计算机科学的基础核心学科,在离散数学中的有一个著名的典型例子-四色定理又称四色猜想,这是世界近代三大数学难题之一,它是在1852年,由英国的一名绘图员弗南西斯格思里提出的,他在进行地图着色时,发现了一个现象,“每幅地图都可以仅用四种颜色着色,并且共同边界的国家都可以被着上不同的颜色”。
《离散数学》课后习题答案
1-1,1-2(1)解:a)是命题,真值为T。
b)不是命题。
c)是命题,真值要根据具体情况确定。
d)不是命题。
e)是命题,真值为T。
f)是命题,真值为T。
g)是命题,真值为F。
h)不是命题。
i)不是命题。
(2)解:原子命题:我爱北京天安门。
复合命题:如果不是练健美操,我就出外旅游拉。
(3)解:a)(┓P ∧R)→Qb)Q→Rc)┓Pd)P→┓Q(4)解:a)设Q:我将去参加舞会。
R:我有时间。
P:天下雨。
Q (R∧┓P):我将去参加舞会当且仅当我有时间和天不下雨。
b)设R:我在看电视。
Q:我在吃苹果。
R∧Q:我在看电视边吃苹果。
c) 设Q:一个数是奇数。
R:一个数不能被2除。
(Q→R)∧(R→Q):一个数是奇数,则它不能被2整除并且一个数不能被2整除,则它是奇数。
(5) 解:a)设P:王强身体很好。
Q:王强成绩很好。
P∧Qb)设P:小李看书。
Q:小李听音乐。
P∧Qc)设P:气候很好。
Q:气候很热。
P∨Qd)设P: a和b是偶数。
Q:a+b是偶数。
P→Qe)设P:四边形ABCD是平行四边形。
Q :四边形ABCD的对边平行。
P Qf)设P:语法错误。
Q:程序错误。
R:停机。
(P∨ Q)→ R(6) 解:a)P:天气炎热。
Q:正在下雨。
P∧Qb)P:天气炎热。
R:湿度较低。
P∧Rc)R:天正在下雨。
S:湿度很高。
R∨Sd)A:刘英上山。
B:李进上山。
A∧Be)M:老王是革新者。
N:小李是革新者。
M∨Nf)L:你看电影。
M:我看电影。
┓L→┓Mg)P:我不看电视。
Q:我不外出。
R:我在睡觉。
P∧Q∧Rh)P:控制台打字机作输入设备。
Q:控制台打字机作输出设备。
P∧Q1-3(1)解:a)不是合式公式,没有规定运算符次序(若规定运算符次序后亦可作为合式公式)b)是合式公式c)不是合式公式(括弧不配对)d)不是合式公式(R和S之间缺少联结词)e)是合式公式。
(2)解:a)A是合式公式,(A∨B)是合式公式,(A→(A∨B))是合式公式。
离散数学课后习题答案
1-1,1-2(1) 解:a) 是命题,真值为T。
b) 不是命题。
c) 是命题,真值要根据具体情况确定。
d) 不是命题。
e) 是命题,真值为T。
f) 是命题,真值为T。
g) 是命题,真值为F。
h) 不是命题。
i) 不是命题。
(2) 解:原子命题:我爱北京天安门。
复合命题:如果不是练健美操,我就出外旅游拉。
(3) 解:a) (┓P ∧R)→Qb) Q→Rc) ┓Pd) P→┓Q(4) 解:a)设Q:我将去参加舞会。
R:我有时间。
P:天下雨。
Q (R∧┓P):我将去参加舞会当且仅当我有时间和天不下雨。
b)设R:我在看电视。
Q:我在吃苹果。
R∧Q:我在看电视边吃苹果。
c) 设Q:一个数是奇数。
R:一个数不能被2除。
(Q→R)∧(R→Q):一个数是奇数,则它不能被2整除并且一个数不能被2整除,则它是奇数。
(5) 解:a) 设P:王强身体很好。
Q:王强成绩很好。
P∧Qb) 设P:小李看书。
Q:小李听音乐。
P∧Qc) 设P:气候很好。
Q:气候很热。
P∨Qd) 设P: a和b是偶数。
Q:a+b是偶数。
P→Qe) 设P:四边形ABCD是平行四边形。
Q :四边形ABCD的对边平行。
PQf) 设P:语法错误。
Q:程序错误。
R:停机。
(P∨ Q)→ R(6) 解:a) P:天气炎热。
Q:正在下雨。
P∧Qb) P:天气炎热。
R:湿度较低。
P∧Rc) R:天正在下雨。
S:湿度很高。
R∨Sd) A:刘英上山。
B:李进上山。
A∧Be) M:老王是革新者。
N:小李是革新者。
M∨Nf) L:你看电影。
M:我看电影。
┓L→┓Mg) P:我不看电视。
Q:我不外出。
R:我在睡觉。
P∧Q∧Rh) P:控制台打字机作输入设备。
Q:控制台打字机作输出设备。
P∧Q1-3(1)解:a) 不是合式公式,没有规定运算符次序(若规定运算符次序后亦可作为合式公式)b) 是合式公式c) 不是合式公式(括弧不配对)d) 不是合式公式(R和S之间缺少联结词)e) 是合式公式。
离散数学(第五版)清华大学出版社第7章习题解答
离散数学(第五版)清华大学出版社第7章习题解答7.1 (1),(2),(3),(5)都能构成无向图的度数列,其中除(5)外又都能构成无向简单图的度数列.分析1°非负整数列d,d ,L,d 能构成无向图的度数列当且仅当n di为1 2n∑i=1偶数,即d1,d2,L,dn中的奇数为偶数个.(1),(2),(3),(5)中分别有4个,0个,4个,4 个奇数,所以,它们都能构成无向图的度数列,当然,所对应的无向图很可能是非简单图.而(4)中有 3 个奇数,因而它不能构成无向图度数列.否则就违背了握手定理的推论.2°(5) 虽然能构成无向图的度数列,但不能构成无向简单度数列.否则,若存在无向简单图G,以1,3,3,3 为度数列,不妨设G 中顶点为v1,v2,v3,v4,且d(vi)=1,于是d(v2)=d(v3)=d(v4)=3.而v1只能与v2,v3,v4之一相邻,设v1与v2相邻,这样一来,除v2能达到3度外, v3,v4都达不到3度,这是矛盾的.在图7.5所示的4个图中,(1) 以1为度数列,(2)以2为度数列,(3)以3为度数列,(4)以4为度数列(非简单图).7.2 设有几简单图D以2,2,3,3为度数列,对应的顶点分别为v1,v2,v3,v4,由于d(v)=d+(v)+d_(v),所示,d+(v)−d−(v)=2−0=2,d+(v )=d(v )−d−(v )11222=2−0=2,d+(v)=d(v)−d−(v)=3−2=1,d+(v)=d(v)−d−(v)=3−3=033344481由此可知,D 的出度列为2,2,1,0,且满足d+(v)= d−(v).请读者画出∑i∑i一个有向图.以2,2,3,3为度数列,且以0,0,2,3为入度列,以2,2,1,0为出度列.7.3 D 的入度列不可能为1,1,1,1.否则,必有出度列为2,2,2,2(因为d(v)=d+(v)+d−(v)),)此时,入度列元素之和为4,不等于出度列元素之和8,这违背握手定理.类似地讨论可知,1,1,1,1也不能为D的出席列.7.4 不能. N阶无向简单图的最大度Δ≤n−1.而这里的n个正整数彼此不同,因而这n个数不能构成无向简单图的度数列,否则所得图的最大度大于n,这与最大度应该小于等于n-1矛盾.7.5 (1) 16个顶点. 图中边数m=16,设图中的顶点数为n.根据握手定理可知2m=32= n d(v)=2n∑ii=1所以,n=16.(2) 13个顶点.图中边数m=21,设3度顶点个数为x,由握手定理有2m=42=3×4+3x由此方程解出x=10.于是图中顶点数n=3+10=13.(3) 由握手定理及各顶点度数均相同,寻找方程2×24=nk的非负整数解,这里不会出现n,k均为奇数的情况. 其中n为阶级,即顶点数,k为度数共可得到下面10种情况.①个顶点,度数为48.此图一定是由一个顶点的24个环构成,当然为非简单图.②2个顶点,每个顶点的度数均为24.这样的图有多种非同构的情况,一定为非简单图.③3个顶点,每个顶点的度数均为16.所地应的图也都是非简单图.④4个顶点,每个顶点的度数均为12. 所对应的图也都是非简单图.⑤6个顶点,每个顶点的度数均为8,所对应的图也都是非简单图.⑥个顶点,每个顶点的度数均为 6.所对应的非同构的图中有简单图,也有非简单图.82⑦12 个顶点,每个顶点的度数均为 4. 所对应的非同构的图中有简单图,也有非简单图.⑧16个顶点,每个顶点的度数均为3,所对应的非同构的图中有简单图,也有非简单图.⑨24个顶点,每个顶点的度数均为2.所对应的非同构的图中有简单图,也有非简单图.⑩48个顶点,每个顶点的度数均为1,所对应的图是唯一的,即由24个K2构成的简单图.分析由于n阶无向简单图G中,ΔG( )≤n−1,的以①-⑤所对应的图不可能有简单图.⑥-⑨既有简单图,也有非简单图,读者可以画出若干个非同构的图,而⑩只能为简单图.7.6 设G为n阶图,由握手定理可知70=2×35= n d(v)≥3n,∑ 1i=1所以,⎢70⎥n≤=23.⎢3⎥⎣⎦⎢70⎥这里, ⎣x⎦为不大于x的最大整数,例如⎣2⎦=2,⎣2.5⎦=2,=23 .⎢3⎥⎣⎦7.7 由于δ(G)=n−1,说明G 中任何顶点v的度数d(v)≥δ(G)=n−1,可是由于G 为简单图,因而ΔG( )≤n−1,这又使得d(v)≤n−1,于是d(v)=n−1,也就是说,G中每个顶点的度数都是n−1,因而应有ΔG( )≤n−1.于是G为(n−1)阶正则图,即G为n阶完全图Kn.7.8 由G的补图G的定义可知,GUG为Kn,由于n为奇数,所以, Kn中各项顶点的度数n−1为偶数.对于任意的v∈V(G),应有v∈V(G),且dG(v)_d (v)=dK (v)=n−1Gn83其中dG(v)表示v在G中的度数, d (v)表示v在G中的度数.由于n−1为偶G数,所以, dG(v)与d (v)同为奇数或同为偶数,因而若G有r个奇度顶点,则G也G有r个奇度顶点.7.9 由于D'⊆D,所以,m'≤m.而n阶有向简单图中,边数m≤n(n−1),所以,应有n(n−1)=m'≤m≤n(n−1)这就导致m=n(n−1),这说明D为n阶完全图,且D'=D.7.10 图7.6给出了K4的18个非同构的子图,其中有11个生成子图(8-18),其中连通的有6个11,12,13,14,16,17).图7.6中,n,m分别为顶点数和边数.7.11 K4有11个生成子图,在图7.6中,它们分别如图8-18所示.要判断它们之中哪些是自补图,首先要知道同构图的性质,设G1与G2的顶点数和边数.若G1≅G2,则n1=n2且m1=m2.(8)的补图为(14)=K4,它们的边数不同,所以,不可能同构.因而(8)与(14)84均不是自补图类似地,(9)的补图为(13),它们也非同构,因而它们也都不是自补图.(10)与(12)互为补图,它们非同构,因而它们都不是自补图.(15)与(17)互为补图,它们非同构,所以,它们都不是自补图.类似地,(16)与(18)互为补图且非同构,所以,它们也都不是自补图.而(11)与自己的补图同构,所以,(11)是自补图.7.12 3阶有向完全图共有20个非同构的子图,见图7.7所示,其中(5)-(20)为生成子图,生成子图中(8),(13),(16),(19)均为自补图.分析在图7.7所示的生成子图中, (5)与(11)互为补图,(6)与(10)互为补图,(7)与(9)互为补图,(12)与(14)互为补图,(15)与(17)互为补图,(18)与(20)互为补图,以上互为补图的两个图边数均不相同,所以,它们都不是自补图.而(8),(13),(16),(19)4个图都与自己的补图同构,所以,它们都是自补图.7.13 不能.分析在同构的意义下,G1,G2,G3都中K4的子图,而且都是成子图.而K4的两条边的生成子图中,只有两个是非同构的,见图7.6 中(10)与(15)所示.由鸽巢原理可知, G1,G2,G3中至少有两个是同构的,因而它们不可能彼此都非同构.鸽巢原理m只鸽飞进n个鸽巢,其中m≥n,则至少存在一巢飞入至少[m]只n鸽子.这里⎡x⎤表示不小于x的最小整数.例如, ⎡2⎤=2,⎡2.5⎤=3.7.14 G是唯一的,即使G是简单图也不唯一.85分析由握手定理可知2m=3n,又由给的条件得联立议程组⎧2m=3n⎨2n−3=m.⎩解出n=6,m=9.6个顶点,9条边,每个顶点的度数都是3的图有多种非同构的情况,其中有多个非简单图(带平行边或环),有两个非同构的简单图,在图7.8中(1),(2)给出了这两个非同构的简单图.满足条件的非同构的简单图只有图7.8中,(1),(2)所示的图,(1)与(2)所示的图,(1)与(2)是非同构的.注意在(1)中不存在3个彼此相邻的顶点,而在(2)中存在3个彼此相邻的顶点,因而(1)图与(2)图非同构.下面分析满足条件的简单图只有两个是非同构的.首先注意到(1)中与(2)中图都是K6的生成子图,并且还有这样的事实,设G1,G2都是n 阶简单图,则G1≅G2当且仅当G1≅G2,其中G1,G2分别为G1与G2的补图.满足要求的简单图都是6阶9条边的3正则图,因而它们的补图都为6阶6条边的2正则图(即每个顶点度数都是2).而K6的所有生成子图中,6条边2正则的非同构的图只有两个,见图7.8中(3),(4)所示的图,其中(3)为(1)的补图,(4)为(2)的补图,满足要求的非同构的简单图只有两个.但满足要求的非同简单图有多个非同构的,读者可自己画出多个来.7.15 将K6的顶点标定顺序,讨论v1所关联的边.由鸽巢原理(见7.13 题),与v1关联的5条边中至少有3条边颜色相同,不妨设存在3条红色边,见图7.9中(1)所示(用实线表示红色的边)并设它们关联另外3个顶点分别为v2,v4,v6.若v2,v4,v6构成的K3中还有红色边,比如边(v2,v4)为红色,则v1,v2,v4构成的K3为红色K3,见图7.9中(2)所示.若v2,v4,v6构成的K3各边都是蓝色(用虚线表示),则v2,v4,v6构成的K3为蓝色的.867.16 在图7.10 所示的3个图中,(1)为强连通图,(2)为单向连通图,但不是强连通的,(3)是弱连通的,不是单向连通的,更不是强连通的.分析在(1)中任何两个顶点之间都有通路,即任何两个顶点都是相互可达的,因而它是强连能的.(2)中c不可达任何顶点,因而它不是强连通的,但任两个顶点存在一个顶点可达另外一个顶点,所以,它是单向可达的.(3)中a,c互相均不可达,因而它不是单向连通的,更不是强连通的.判断有向图的连通性有下面的两个判别法.1°有向图D是强连通的当且仅当D中存在经过每个顶点至少一次的回路.2°有向图D是单向连通的当且仅当D中存在经过每个顶点至少一次的通路. (1) 中abcda为经过每个顶点一次的回路,所以,它是强连能的.(2)中abdc为经过每个顶点的通路,所以,它是单向连通的,但没有经过每个顶点的回路,所以,它不是强连通的.(3)中无经过每个顶点的回路,也无经过每个顶点的通路,所以,它只能是弱连通的.7.17 G−E的连通分支一定为2,而G−V''的连通分支数是不确定的.分析设E为连通图G的边割集,则G−E的连通分支数p(G−E)=2,不可'''能大于2.否则,比如p(G−E)=3,则G−E由3个小图G,G'',G 组成,且E中边'1 2 3的两个端点分属于两个不同的小图.设E''中的边的两个端点一个在G 中,另一个187在G 中,则E''⊂E',易知p(G−E'')=2,这与E'为边割集矛盾,所以,2p(G−E'')=2.但p(G−V')不是定数,当然它大于等于2,在图7.11中,V'={u,v}为(1)的点割集, p(G−V)=2,其中'G 为(1)中图. V''={v}为(2)中图的点割集,且v为割点, p(G'−V'')=4,其中G为(2)中图.'7.18 解此题,只要求出D的邻接矩阵的前4次幂即可.⎡0 1 1 0⎤⎡1 1 0 1⎤1 0 0 020 1 1 0A=⎢⎥A =⎢⎥⎢0 1 0 1⎥⎢1 0 0 1⎥⎢0 0 0 0⎥⎢0 0 0 1⎥⎣⎦⎣⎦⎡1 1 1 1⎤⎡1 2 1 2⎤3 1 1 0 14 1 1 1 1A =⎢⎥A =⎢⎥⎢0 1 1 1⎥⎢1 1 0 1⎥⎢0 0 0 1⎥⎢0 0 0 1⎥⎣⎦⎣⎦D中长度为4的通路数为A4中元素之和,等于15,其中对角线上元素之和为3,即D中长度为3的回路数为3.v 到v 的长度为4的通路数等于a(4)=2.3434分析用邻接矩阵的幂求有向图D中的通路数和回路数应该注意以下几点:1°这里所谈通路或回路是定义意义下的,不是同构意义下的.比如,不同始点(终点)的回路2°这里的通路或回路不但有初级的、简单的,还有复杂的.例如,v1,v2,v1,v2,v1是一条长为4的复杂回路.3°回路仍然看成是通路的特殊情况.88读者可利用A2,A3,求D中长度为2和3的通路和回路数.7.19 答案A:④.分析G中有Nk个k度顶点,有(n−Nk)个(k+1)度顶点,由握手定理可知n d(v)=k⋅N +(k+1)(n−N )=2m∑ikki=1⇒Nk=n(k+1)−2n .7.20 答案A:②; B:③.分析在图7.12中,图(1)与它的补同构,再没有与图(1)非同构的自补图了,所以非同构的无向的4阶自补图只有1个.图(2)与它的补同构,图(3)与它的补也同构,而图(2)与图(3)不同构,再没有与(2),(3)非同构的自补图了,所以,非同械的5阶自补图有7.21 答案A:④; B:③; C:④; D:①.分析(1)中存在经过每个顶点的回路,如adcba.(2)中存在经过每个顶点.的通路,但无回路.(3)中无经过每个顶点至少一次的通路,其实,b,d两个顶点互不可达.(4)中有经过每个顶点至少一次的通路,但无回路,aedcbd为经过每个顶点的通路.(5)中存在经过每个顶点至少一次的回路,如aedbcdba(6)中也存在经.过每个顶点的回路,如baebdcb.由7.16 题可知,(1),(5),(6)是强连通的,(1),(2),(4),(5),(6)是单向连能的,(2),(4)是非强连通的单向连通图.注意,强连通图必为单向连通图.6 个图中,只有(3)既不是强连通的,也不是连通的,它只是弱连通图.在(3)中,从a到b无通路,所以d,<a,b>=∞,而b到a有唯一的通路ba,所以d<b,a>=1.7.22 答案A:①; B:⑥㈩C:②; D:④.89分析用Dijkstra标号法,将计算机结果列在表7.1中.表中第x列最后标定y/Z表示b到x的最短路径的权为y,且在b到x的最短路径上,Z邻接到x, 即x的前驱元为Z.由表7.1可知,a的前驱元为c(即a邻接到c),c的前驱元为b,所以,b到a的最短路径为bca,其权为4.类似地计论可知,b到c的最短路径为bc,其权为1.b到d 的最短路径为bcegd,其权为9.b到e 的最短路径为bce,其权为7.表7.1顶点a b c d e f gk0 7 1∞ ∞ ∞ ∞1 4 ∞ 5 4∞1/b2 12 5 4∞4/c3 12 5 4/c114 12 5/c75 97/e4 01 95 4 77.23 答案A:⑧; B:⑩C:③; D:③和④.分析按求最早、最晚完成时间的公式,先求各顶点的最早完成时间,再求最晚完成时间,最后求缓冲时间。
离散数学课后答案
离散数学课后答案第一章离散数学基础题目1问题:证明集合A和集合B的笛卡尔积的基数等于集合A 和集合B的基数的乘积。
答案:设集合A的基数为|A|,集合B的基数为|B|。
我们要证明集合A和集合B的笛卡尔积的基数等于集合A和集合B的基数的乘积,即|(A x B)| = |A| * |B|。
首先,我们可以将集合A x B表示为{(a, b) | a∈A, b∈B}。
由于A和B是两个集合,集合A x B中的元素可以看作是将A 中每个元素与B中每个元素组成的有序对。
因此,集合A x B 中的元素个数等于A中元素的个数乘以B中元素的个数,即|(A x B)| = |A| * |B|。
题目2问题:对任意两个集合A和B,证明A∩(A∪B) = A。
答案:要证明A∩(A∪B) = A,首先我们需要理解集合的交和并的定义。
- 集合的交:集合A∩B表示同时属于集合A和集合B的元素组成的集合。
- 集合的并:集合A∪B表示属于集合A或集合B的元素组成的集合。
现在,我们开始证明。
首先,根据集合的并的定义,A∪B 表示属于集合A或集合B的元素组成的集合。
因此,任意属于集合A的元素也一定属于A∪B,即A⊆A∪B。
其次,根据集合的交的定义,A∩(A∪B)表示同时属于集合A和集合A∪B的元素组成的集合。
由于A⊆A∪B,所以A中的元素一定属于A∪B,因此A∩(A∪B) = A。
综上所述,对任意两个集合A和B,A∩(A∪B) = A成立。
第二章命题逻辑题目1问题:证明合取命题的真值表达式。
答案:合取命题的真值表达式表示命题P和命题Q同时为真时合取命题为真,否则为假。
假设命题P和命题Q的真值分别为真(T)或假(F),那么合取命题的真值可以通过以下真值表得出:P Q P∧QT T TT F FF T FF F F从上述真值表可以看出,只有P和Q都为真时,合取命题才为真。
如果其中一个或两个命题为假,则合取命题为假。
题目2问题:证明命题的等价关系。
离散数学(第五版)清华大学出版社第4章习题解答
离散数学(第五版)清华大学出版社第4章习题解答4.1 A:⑤;B:③;C:①;D:⑧;E:⑩4.2 A:②;B:③;C:⑤;D:⑩;E:⑦4.3 A:②;B:⑦;C:⑤;D:⑧;E:④分析题4.1-4.3 都涉及到关系的表示。
先根据题意将关系表示成集合表达式,然后再进行相应的计算或解答,例如,题4.1中的Is ={<1,1>,<2,2>}, Es ={<1,1>,<1,2>,<2,1>,<2,2>}Is ={<1,1>,<1,2>,<2,2>};而题4.2中的R={<1,1>,<1,4>,<2,1>,<3,4>,<4,1>}.为得到题4.3中的R须求解方程x+3y=12,最终得到R={<3,3>,<6,2>,<9,1>}.求RoR有三种方法,即集合表达式、关系矩阵和关系图的主法。
下面由题4.2的关系分别加以说明。
1°集合表达式法将domR,domRUran,ranR的元素列出来,如图4.3所示。
然后检查R的每个有序对,若<x,y>∈R,则从domR中的x到ranR中的y画一个箭头。
若danR中的x 经过2步有向路径到达ranR中的y,则<x,y>∈RoR。
由图4.3可知RoR={<1,1>,<1,4><4,1>,<4,4>,<2,1>,<2,4>,<3,1>}.如果求FoG,则将对应于G中的有序对的箭头画在左边,而将对应于F中的有序对的箭头画在右边。
对应的三个集合分别为domG,ranUdomF,ranF,然后,同样地寻找domG到ranF的2步长的有向路径即可。
2° 矩阵方法若M是R的关系矩阵,则RoR的关系矩阵就是M·M,也可记作M,在计算2 48乘积时的相加不是普通加法,而是逻辑加,即0+0=0,0+1=1+0=1+1=1,根据已知条件得⎡1 0 0 1⎤⎡1 0 0 1⎤⎡1 0 0 1⎤⎢1 0 0 0⎥⎢1 0 0 0⎥⎢1 0 0 1⎥2 ⎢⎥⎢⎥⎢⎥M =⎢⎥⋅⎢⎥=⎢⎥⎢0 0 0 1⎥⎢0 0 0 1⎥⎢1 0 0 0⎥⎣1 0 0 0⎦⎣1 0 0 0⎦⎣1 0 0 1⎦M2中含有7个1,说明RoR中含有7个有序对。
离散数学课后答案五
5.1习题参考答案1、阮允准同学提供答案:解:设度数小于3的结点有x个,则有3×4+4×3+2x≥2×16解得:x≥4所以度数小于3的结点至少有4个所以G至少有11个结点2、阮允准同学答案:证明:由题意可知:度数为5的结点数只能是0,2,4,6,8。
若度数为5的结点数为0,2,4个,则度数为6的结点数为9,7,5个结论成立。
若度数为5的结点数为6,8个,结论显然成立。
由上可知,G中至少有5个6度点或至少有6个5度点。
3、晓津证明如下:设简单图有n个结点,某结点的度为最大度,因为简单图任一结点没有平行边,而任一结点的的边必连有另一结点,则其最多有n-1条边与其他结点相连,因此其度数最多只有n-1条,小于结点数n.4 \阮同学给出证明如下:证明:设G中所有结点的度数都小于3,即每个结点度数都小于等于2,则所有结点度数之和小于等于2n,所以G的边数必小于等于n,这和已知G有n+1条边相矛盾。
所以结论成立。
5、试证明下图中两个图不同构。
晓津证明:同构的充要条件是两图的结点和边分别存在一一对应且保持关联关系。
我们可以看出,(a)图和(b)图中都有一个三度结点,(a)图中三度结点的某条边关联着两个一度结点和一个二度结点,而(b)图中三度结点关联着两个二度结点和一个一度结点,因此可断定二图不是同构的。
6、画出所有5个结点3条边,以及5个结点7条边的简单图。
解:如下图所示:(晓津与阮同学答案一致)7、证明:下图中的图是同构的。
证明如下:在两图中我们可以看到有a→e,b→h,c→f,d→g两图中存在结点与边的一一对应关系,并保持关联关系。
8、证明:下面两图是同构的。
阮同学给出证明如下:证明:找出对应关系:a---q, b----r, c-----s, d----t, e-----u,f------v, g-----w, h----x9、证明:三次正则图必有偶数个结点。
阮同学证明如下:由题意可知每个结点度数都是3度,即每个结点均为奇结点,根据有偶数个奇结点可知,三次正则图必有偶数个奇结点。
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离散数学第五版课后答案【篇一:离散数学课后答案(四)】txt>4.1习题参考答案-------------------------------------------------------------------------------- 1、根据结合律的定义在自然数集n中任取 a,b,c 三数,察看 (a。
b)。
c=a。
(b。
c) 是否成立?可以发现只有 b、c 满足结合律。
晓津观点:b)满足结合律,分析如下: a) 若有a,b,c∈n,则(a*b)*c =(a-b)-c a*(b*c) =a-(b-c)在自然数集中,两式的值不恒等,因此本运算是不可结合的。
b)同上,(a*b)*c=max(max(a,b),c) 即得到a,b,c中最大的数。
a*(b*c)=max(a,max(b,c))仍是得到a,b,c中最大的数。
此运算是可结合的。
c)同上,(a*b)*c=(a+2b)+2c 而a*(b*c)=a+2(b+2c),很明显二者不恒等,因此本运算也不是可结合的。
d)运用同样的分析可知其不是可结合的。
-------------------------------------------------------------------------------- 2、d)是不封闭的。
--------------------------------------------------------------------------------其不满足交换律、满足结合律、不满足幂等律、无零元、无单位元晓津补充证明如下:(1)a*b=pa+qb+r 而b*a=pb+qa+r 当p,q取值不等时,二式不相等。
因此*运算不满足交换律。
(2)设a,b,c∈r则(a*b)*c=p(pa+qb+r)+qc+r=p^2a+pab+pr+qc+r 而a*(b*c)=pa+q(pb+qc+r)+r=pa+qpb+q^2c+qr+r 二式不恒等,因此*运算是不满足结合律的。
(3)a*a=pa+qa+r≠a 所以运算不满足幂等律。
(4)反证法。
设有单位元e,则应有a*e=pa+qe+r=a, e*a=pe+qa+r=a,可知e=(a-pa-r)/q 或e=(a-qa-r)/p 当p,q,r ,a取值不同时,可得不同的e,这与单位元若有时只是唯一的定理相矛盾。
(5)反证法。
设有零元o,则应有a*o=pa+qo+r=o ,o*a=po+qa+r=o ,同上分析,零元不止一个,因此与零元唯一的定理相矛盾。
-------------------------------------------------------------------------------- 5、 (a) : 可交换、具有幂等性、有幺元 a 、c是b的逆元晓津答案:可交换,但不具有幂等性。
幺元e=a,表中有a*a=a,b*c=a,c*b=a,则可得a的逆元是a,b有逆元c,c有逆元b.(b) : 可交换、不具有幂等性、有幺元 a , 因为a*a=a,b*b=a,所以a有逆元a,b有逆元b.(c) : 不可交换、具有幂等性,无幺元。
(d) : 可交换、不具有幂等性、有幺元 a ,a有逆元a.-------------------------------------------------------------------------------- 6、证明:设a,b,c∈i+ a*(b△c)=a^(b.c)(a*b)△(a*c)=(a^b).(a^c)=a^(b+c)可见:a*(b△c)≠(a*b)△(a*c) 根据:a*(b△c)≠(a*b)△(a*c)可知*对△是不可分配的-------------------------------------------------------------------------------- 7、解:晓津证明如下:(1)我们先证明n=1时,该运算*在z1 上的运算是可结合的:此时,设有a,b,c∈z1 则有a=0,b=0,c=0 (a*b)*c=(((a.b)mod n).c )modn=0 a*(b*c)=(a.((b.c)mod n) )mod n=0两式相等,因此当n=1时,*运算是可结合的。
(2)由上可设当n=k时,*运算是可结合的。
(3)设n=k+1时,有:(a*b)*c= (((a.b) mod (k+1)).c )mod (k+1) =(a.b.c mod (k+1) )mod (k+1) a*(b*c)=(a.((b.c)mod (k+1)) )mod (k+1) =(a.b.c mod(k+1) ) mod (k+1)可见两式是完全相同的结果。
因此有当n=k+1时,*运算满足结合律。
所以对于任意n∈n,*在zn上是可结合的。
4.2节习题参考答案-------------------------------------------------------------------------------- 1、解: zn={0,1,2,3}(1)我们先证明k=1时,该运算*在z1 上的运算是可结合的:此时,设有a,b,c∈z1 则有a=0,b=0,c=0 (a*b)*c=(((a.b)mod k).c )mod k=0 a*(b*c)=(a.((b.c)mod k) )mod k=0两式相等,因此当k=1时,*运算是可结合的。
(2)由上可设当k=k 时,*运算是可结合的。
(3)设k=k+1时,有:(a*b)*c= (((a.b) mod (k+1)).c )mod (k+1)=(a.b.c mod (k+1) ) mod (k+1) a*(b*c)=(a.((b.c)mod (k+1)) )mod (k+1)=(a.b.c mod (k+1) ) mod (k+1)可见两式是完全相同的结果。
因此有当k=k+1时,*运算满足结合律。
所以对于任意k∈k,*在zk上是可结合的。
由此可知其是个半群。
-------------------------------------------------------------------------------- 2、证明:二元运算□是可结合的。
根据结合律:(x□y)□z=x□(y□z)(x□y)□z=(x*a*y)*a*z x□(y□z)=x*a*(y*a*z) 由于*满足结合律,故:(x*a*y)*a*z=x*a*(y*a*z) = (x□y)□z=x□(y□z) = 二元运算□是可结合的-------------------------------------------------------------------------------- 3、构成一个半群,证明详见第一题,其具有封闭性、结合性。
-------------------------------------------------------------------------------- 4、(1)、由运算。
可知,a。
b∈r ,可知其在r上具有封闭性。
(2)、对于任意 a,b,c∈r(a。
b)。
c=(a+b+ab)。
c=a+b+ab+c+ac+bc+abc a。
(b。
c)=a。
(b+c+bc)=a+b+c+bc+ab+ac+abc 可见: (a。
b)。
c=a。
(b。
c)即。
在r上是可结合的。
(3) 因为 [0]。
[i]=i ,所以[0]是r,o上一个幺元根据上述 r,o是独异点晓津认为题中所给r,o中的o应为o;答案中的(3)幺元是0,而不是[0]. -------------------------------------------------------------------------------- 5、晓津证明如下:反证法:若v不是独异点,则v不存在幺元. 而因为x是任意的,则当x=a时,有 a*u=v*a=a即此时u,v分别是a的右、左幺元。
因为在一个系统中若同时存在左右幺元,则二者必相等,因此此时u=v=e。
这与假设矛盾,因此由v是一个半群,又v具有幺元,得知v是独异点。
-------------------------------------------------------------------------------- 6、证明: v=s,o是半群,故。
在s上是可结合的x。
ol=ol。
x 根据定义4.1.5可知:ol。
x=ol故x。
ol也是一个左零元晓津不同意见:可结合不等于可交换。
在这里应当把(x。
ol)看作一个元素,这整个元素是一个左零元。
另,题中s,o应为s,。
证明如下:因为v是半群,所以运算是封闭的,可结合的。
若有x,y,ol∈s,则有x。
ol∈s且有(x。
ol)。
y=x。
(ol。
y)=x。
ol 即x。
ol是s中任意y的左零元。
-------------------------------------------------------------------------------- 7、解:子半群如下:v1=z1,,v2=z2,,v3=z3,,v4=z4,其中v1,v2,v3 ,v4都是v的子独异点,因为这四个半群中均有幺元e=1。
-------------------------------------------------------------------------------- 8、证明如下:设s,*为一个独异点,则它有一个幺元.设在s,*中e是关于*的幺元,若对于任意a∈s,存在b∈s且b*a=e,则b是a的左逆元。
令左逆元的集合为l,则ls, 所以*在l 上是结合的。
对任意的a,b∈l,则必存在x,y∈s,使a*x=e,b*y=e; 则(a*b)*(y*x)=a*(b*y)*x=a*e*x=a*x=e; 故a*b是y*x的左逆元,∴a*b∈l∴*在l上是封闭的 (本段证明由阮允准补充)即l,*是一个半群。
因为e是s中关于*的幺元,所以它同时也是l中关于*的幺元。
因此l,*是一个子独异点。
-------------------------------------------------------------------------------- 9、答:从表中看:4.3习题参考答案证明:根据定理4.3.4,设g,*是一个群,对于a,b∈g。
必存在惟一的x∈g,使 a*x=b 设 a*b=g 因为 a*b=a*c 所以 a*c=g由于 b在a中是惟一的,而c在a中也是惟一。
所以 b=c晓津的证明如下:已知a,*为群,则对于任意a,必逆元a-1和幺元e,则有: a-1*(a*b)=a-1*(a*c) 即有(a-1*a)*b=(a-1*a)*c e*b=e*c 所以有b=c证明:根据定理4.2.2设h,*是独异点,对于a,b∈h,且a,b均有逆元。