离散数学简明教程
离散数学简明教程2-1答案
一、单选题（17小题，每小题2分，共34分）1、下列蕴含式不成立的是（ ）.A ．(()())()()x F x G x xF x xG x ∀∨⇒∀∨∀B ．(())()x F x G xF x ∀∧⇒∀C ． (()())()()x F x G x xF x xG x ∃∧⇒∃∧∃D ．(())()x F x G xF x ∃∧⇒∃.A2、下列哪个谓词公式与 (,)x yP x y ⌝∀∃等价？（ ）。
A ．(,)x yP x y ∃⌝∀B ．(,)x yP x y ∀⌝∃C ．(,)x y P x y ∃∃⌝D ．(,)x y P x y ∃∀⌝D3、下列等价式不成立的是（ ）.A ．(()())()()x F x G x xF x xG x ∀∧⇔∀∧∀;B ．(()())()()x F x G x xF x xG x ∃∧⇔∃∧∃C ．(())()x F x G xF x G ∀∧⇔∀∧D ．(())()x F x G xF x G ∃∧⇔∃∧B4、给定公式：(∃x ) (A （x ）→B ），与之等价的公式是 （ ）A ．(∃x ) A （x ）→BB ． (∀x ) A （x ）→BC ． ⌝B →(∃x ) A （x ）D ． ⌝B →(∃x ) ⌝ A （x ） B 5、下列等价式不成立的是（ ）．A ．(,)(,)x yF x y y xF x y ∀∀⇔∀∀B ．(,)(,)x yF x y y xF x y ∀∃⇔∀∃C ．(,)(,)x yF x y y xF x y ∃∃⇔∃∃D ．(())()x F x G xF x G ∃∧⇔∃∧．B6、设)(x S 表示x 是演员。
)(x T 表示x 是老师，),(y x A 表示x 钦佩y 。
则命题“所有演员都 钦佩某些老师”符号化为（ ）。
A ．(()(,))x S x A x y ∀→B ．))),()(()((y x A y T y x S x ∧∃→∀C ．()()(()()(,))x y S x T y A x y ∀∃∧∧D ．()()(()()(,))x y S x T y A x y ∀∃∧→． B7、取个体域为整数集，则下列公式中真命题为（ ）。
离散数学教程
离散数学教程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、化学等众多领域都有着广泛的应用。
这门学科主要研究离散对象的结构及其相互关系，为解决实际问题提供了强大的理论支持和工具。
首先，让我们来了解一下集合论。
集合是离散数学中最基本的概念之一。
简单来说，集合就是一些确定的、不同的对象的总体。
比如一个班级里所有同学就可以构成一个集合。
集合的运算包括并集、交集、差集等。
并集就是把两个集合中的所有元素合并在一起；交集则是两个集合中共同拥有的元素组成的集合；差集是从一个集合中去掉另一个集合中的元素。
接着是关系。
关系描述了集合中元素之间的某种联系。
比如在一个班级中，同学之间的朋友关系就是一种关系。
关系可以用矩阵或者图来表示，这使得关系的性质和特点能够更加直观地展现出来。
关系有着自反性、对称性、传递性等重要性质。
然后是函数。
函数可以看作是一种特殊的关系，对于定义域中的每一个元素，在值域中都有唯一的元素与之对应。
函数在计算机程序设计、密码学等领域都有重要的应用。
图论也是离散数学的重要组成部分。
图由顶点和边组成，可以用来表示各种实际问题，比如交通网络、通信网络等。
图的遍历算法，如深度优先搜索和广度优先搜索，是解决许多问题的关键。
还有最短路径问题，如何在图中找到两个顶点之间的最短路径，这在物流配送、网络路由等方面有着重要的应用。
数理逻辑在离散数学中同样不可或缺。
它包括命题逻辑和谓词逻辑。
命题逻辑研究简单的陈述句及其组合的真假情况；谓词逻辑则进一步考虑了语句中的主语和谓语等成分。
通过逻辑运算和推理规则，可以判断命题的真假，进行逻辑证明。
在代数结构方面，群、环、域等概念为我们提供了对抽象运算和结构的深入理解。
比如，在密码学中，有限域的理论就被广泛应用于加密算法的设计。
学习离散数学，不仅能够培养我们的逻辑思维能力，还能够帮助我们更好地理解和解决实际问题。
比如在计算机编程中，我们可以利用离散数学的知识来优化算法、设计数据结构；在数据库设计中，关系模型就是基于离散数学中的关系理论。
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《离散数学》课程教学大纲一、课程简介课程名称：离散数学英文名称：Discrete Mathematics课程代码：0310513 课程类别：专业基础课学分：3 总学时：48课程概要：《离散数学》是现代数学的一个重要分支，是计算机类各专业的一门重要基础课，是计算机科学理论的基础。
它是以研究离散量的结构和相互间的关系为主要目标，其研究对象一般是有限个或可列个元素，因此它充分描述了计算机科学的离散性特点。
其主要内容包括数理逻辑、集合论、关系与函数、图论等内容。
该课程与计算机类专业中的数据结构、操作系统、编译原理、数据库原理与应用、人工智能等后继专业课程紧密相关，因此是一门重要的学科基础必修课程。
该课程以高等数学、线性代数为先修课程，但关系不很紧密。
二、教学目的及要求通过该课程的学习，使学生掌握命题逻辑与谓词逻辑、集合与关系、图与树的基本概念和基本理论与方法，为学生学习计算机领域的后续课程奠定理论基础，并培养学生抽象思维、缜密概括和严密的逻辑推理能力，为学生今后处理离散信息打好数学基础。
三、教学内容及学时分配第一章命题逻辑（12学时）1.命题及其表示；2.逻辑联结词；3.命题公式与翻译；4.真值表与等价公式；5.命题公式的分类与蕴含式；6.命题公式的范式；7.命题逻辑的推理理论。
教学要求：熟悉命题、命题的真值、简单命题、复合命题、命题公式、真值表、等价公式、重言式、矛盾式、蕴涵式、（主）析取范式、（主）合取范式等概念；熟悉五个基本联结词（⌝、∧、∨、→、↔）的定义；掌握命题公式的翻译、命题公式的类型的判别、命题定律、证明两个命题公式等价的真值表法和等值演算法及命题公式的（主）析取范式、（主）合取范式的求法；掌握推理证明的直接证法和间接证法。
重点：五个逻辑联结词；翻译、命题公式的等值演算、主析取范式、主合取范式；推理证明的直接证法和间接证法。
难点：命题公式的主析取范式、主合取范式的求法；推理证明的间接证法。
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1.1 命题及联结词
定义1.5双条件:当p与q值相同时,pq为1,不同 为0。 称p当且仅当q
“普通老师赚了100万当且仅当他 中了100万的彩票”， 普通老师赚了100万 普通老师买彩票中了100万大奖
故pq为0
1.1 命题及联结词
定义1.4条件式当p是1 ,q是0时,pq为0,即 10为0,其他情况为1。 p称为前件,q称为后件
(1)当p为1即“我期终考了年级前10”
q为0即“我老妈没有奖励1000元” 这时老妈的话为假，即pq为0 (2)当p为1即“我期终考了年级前10” q为1即“我老妈奖励1000元” 这时妈妈的话就对了，即pq为1
由于所有内容(整数，实数，字符，汉字，图片，声 音，视频，网页，……)进入电脑后，全是01组成的字 符串，从而都可以用布尔运算即逻辑运算实现，命题逻 辑成为计算机的基础。
命题逻辑将数学由连续变到离散，由高数进入离散。
Google采用逻辑运算进行搜索：数字之美 吴军 杨圣洪 000100010001110000 两者对应位置与运算。 离散数学 100100000000100001
陈述句(6)的正确性，到2018年12月时能确定的，若届 时建成了则它是对的、为真命题，否为假命题。
1.1 命题及联结词
对错确定的陈述语句称为命题。如：
(7) x与y之和为100，其中x为整数，y为整数 (8)1加1等于10 (7)的对错不确定。当x为50、y为50时是对的，当x为 51、y为52时是错的。 (8)的对错是不确定的，为二进制时正确，当为八进制、 十进制时是错的，因此这两个陈述句不是命题。 (9)青枫峡的红叶真美呀！ (10)动作快点！ (11)你是杨老师吗？ 这三个语句不是陈述语句，因此不是命题。
离散数学高等里离散数学课件-CHAP
图的基本概念
边
连接两个节点的线段称为边。
简单图与多重图
只含一条边的图称为简单图， 含有相同端点的多条边称为多 重边。
节点
图中的顶点称为节点。
定向图与无向图
如果边有方向，则称为定向图； 如果边无方向，则称为无向图。
有限图与无限图
节点和边都有限的图称为有限 图，节点或边至少有一个为无 限的图称为无限图。
发展
随着计算机科学的快速发展，离散数学也得到了迅速的发展 。许多新的分支如组合数学、离散概率论等不断涌现，并广 泛应用于计算机科学、工程学、物理学等领域。
离散数学的应用领域
计算机科学
离散数学在计算机科学中有着广泛的 应用，如算法设计、数据结构、计算 机图形学、数据库系统等。
工程学
离散数学在工程学中也有着广泛的应 用，如电子工程、通信工程、机械工 程等。
要点二
详细描述
集合可以用列举法、描述法、图示法等多种方法来表示。 列举法是将集合中的所有元素一一列举出来，适用于元素 数量较少的集合。描述法是用数学符号和逻辑表达式来描 述集合中的元素，适用于元素数量较多且具有共同特征的 集合。图示法则是用图形来表示集合，直观易懂，适用于 具有明显包含关系的集合。
03
如果图中任意两个节点之间都存在一 条路径，则称该图为连通图。
路径与回路
欧拉回路与哈密顿回路
如果一条回路恰好经过图中的每条边 一次，则称为欧拉回路；如果一条回 路恰好经过图中的每个节点一次，则 称为哈密顿回路。
连接两个节点的序列称为路径，如果 路径的起点和终点是同一点，则称为 回路。
04
离散概率论
离散概率的基本概念
图的表示方法
邻接矩阵
用矩阵表示图中节点之 间的关系，如果节点i与 节点j之间存在一条边， 则矩阵中第i行第j列的 元素为1，否则为0。
离散数学课件-绪论
目录
• 离散数学的概述 • 离散数学的主要分支 • 离散数学的基本概念 • 离散数学的研究方法 • 离散数学的学习意义和价值
01
离散数学的概述
离散数学的定义
• 离散数学：离散数学是研究数学结构中非连续、分离对象的数 学分支。它主要关注集合论、图论、逻辑、组合数学等领域， 用于描述和研究离散对象之间的关系和性质。
在离散数学中，形式化方法常用于描述集合、关系、图等数学对象，如集合论中的集合定义和关系定 义。
归纳法
归纳法是从个别到一般的推理方法， 通过对一些具体实例的分析，归纳出 一般规律或性质。
VS
在离散数学中，归纳法常用于证明一 些关于自然数的性质和定理，如归纳 法在证明阶乘性质中的应用。
反证法
反证法是一种间接证明方法，通过假设与要 证明的命题相矛盾的命题成立，推出矛盾， 从而证明原命题成立。
逻辑学
01
逻辑学是研究推理和论证的规则 和结构的数学分支。逻辑学为离 散数学的各个分支提供了推理和 证明的工具和方法。
02
逻辑学中的基本概念包括命题、 量词、推理规则、证明等，这些 概念为离散数学的各个分支提供 了推理和证明的工具和方法。
组合数学
组合数学是研究计数、排列和组合问题的数学分支。组合数学在计算机科学、统 计学和运筹学等领域有广泛应用。
离散数学的起源和发展
起源
离散数学的起源可以追溯到古代数学中的一些研究，如几何学和逻辑学。随着 时间的推移，离散数学的各个分支逐渐形成和发展，成为一门独立的学科。
发展
离散数学的发展与计算机科学的发展密切相关。随着计算机科学的兴起，离散 数学在理论和实践方面都得到了广泛的应用和发展。
离散数学的应用领域
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。
《离散数学讲义》课件
离散概率分布是描述随机事件在有限或可数无限的可 能结果集合中发生的概率的数学工具。
离散概率分布的种类
常见的离散概率分布包括二项分布、泊松分布、几何 分布等。
离散概率分布的应用
离散概率分布在统计学、计算机科学、物理学等领域 都有广泛的应用。
参数估计和假设检验
参数估计
参数估计是根据样本数据推断总体参数的过 程，包括点估计和区间估计两种方法。
假设检验
假设检验是用来判断一个假设是否成立的统计方法 ，包括参数检验和非参数检验两种类型。
参数估计和假设检验的应 用
在统计学中，参数估计和假设检验是常用的 数据分析方法，用于推断总体特征和比较不 同总体的差异。
方差分析和回归分析
方差分析
方差分析是一种用来比较不同组数据的平均值是否存在显著差异 的统计方法。
《离散数学讲义》ppt课件
目 录
• 离散数学简介 • 集合论 • 图论 • 离散概率论 • 逻辑学 • 离散统计学 • 应用案例分析
01
离散数学简介
离散数学的起源和定义
起源
离散数学起源于17世纪欧洲的数学研 究，最初是为了解决当时的一些实际 问题，如组合计数和图论问题。
定义
离散数学是研究离散对象（如集合、 图、树、逻辑等）的数学分支，它不 涉及连续的变量或函数。
联结词：如与(&&)、或(||)、非(!)等，用 于组合简单命题。
03
04
命题公式：由简单命题通过联结词组合而 成的复合命题。
命题逻辑的推理规则
05
06
肯定前件、否定后件、析取三段论、合取 三段论等推理规则。
谓词逻辑
个体词
表示具体事物的符号。
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
THANKS
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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。
离散数学简明教程2-2答案
一、证明题（7小题，每小题8分，共56分）1、符号化下列命题并推证其结论．任何人如果他喜欢步行，他就不喜欢乘汽车。
每个人或者喜欢乘汽车或者喜欢骑自行车。
有的人不爱骑自行车，因而有的人不爱步行。
（设()W x ：x 喜欢步行，()B x ：x 喜欢乘汽车，()R x ：x 骑自行车．），该命题符号化为：(()())(()())()()x W x B x x B x R x x R x x W x ∀→⌝∧∀∨∧∃⌝⇒∃⌝ （2分）证明:(1) ()x R x ∃⌝ P(2) ()R a ⌝ ES (1) （1分） （1分）(3) (()())x B x R x ∀∨ P(4) ()()B a R a ∨ US (3)（1分） (5) ()B a T(2)(4) I（1分） (6) (()())x W x B x ∀→⌝ P(7) ()()W a B a →⌝ US (6)（1分） (8) ()W a ⌝ T(5),(7) I（1分） (9) ()xW x ∃ EG(8)（1分）2、符号化下列命题并推证其结论．所有的舞蹈者都很有风度，王华是个学生且是个舞蹈者。
因此有些学生很有风度。
证明：设P(x)：x 是个舞蹈者；Q(x)：x 很有风度；S(x)：x 是个学生；a ：王华，上述句子符号化为：前提：))()((x Q x P x →∀、)()(a P a S ∧ 结论：))()((x Q x S x ∧∃ （2分）①)()(a P a S ∧P ②))()((x Q x P x →∀P ③)()(a Q a P →US ② （2分） ④)(a PT ①I ⑤).(a QT ③④I （2分） ⑥)(a S T ①I⑦)()(a Q a S ∧T ⑤⑥I ⑧)()((x Q x S x ∧∃ EG ⑦ （2分）3、符号化下列命题并推证其结论．任何人如果违反交通规则，就要被处罚；总有些人违反了交通规则。
因此有些人被处罚。
离散数学讲义ppt课件
课程概况
教材：
《离散数学（第三版）》，耿素云等编著 清华大学出版社，2004年3月
参考书：
（1） 《离散数学(第二版)》及其配套参考书《离散 数学题解》作者：屈婉玲，耿素云，张立昂 清华大学出版社
（2） 《离散数学》焦占亚主编 电子工业出版社 2005年1月
2
课程概况
选修课/必修课：选修 周学时：3（学时） 上课周：1－16周 总学时：48（学时）
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课程内容及学时安排
第一篇 数理逻辑（14学时）
第一章 命题逻辑（8） 第二章 谓词逻辑（6）
第二篇 集合论（12学时）
第三章 集合（4） 第四章 二元关系与函数（8）
第四篇 图论（14学时）
第七章 图论（8） 第八章 一些特殊图（4） 第九章 树 （2）
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课程考核
第四篇 代数系统（8学时）
第5、6章 图论（8）
所以，伊勒克持拉既知道并且又不知道这个人是她的 哥哥。
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NO.3 M：著名的理发师悖论是伯特纳德·罗素提出的。一个理发 师的招牌上写着： 告示：城里所有不自己刮脸的男人都由我给他们刮脸，我 也只给这些人刮脸。 M：谁给这位理发师刮脸呢？ M：如果他自己刮脸，那他就属于自己刮脸的那类人。但 是，他的招牌说明他不给这类人刮脸，因此他不能自己来 刮。 M：如果另外一个人来给他刮脸，那他就是不自己刮脸的 人。但是，他的招牌说他要给所有这类人刮脸。因此其他 任何人也不能给他刮脸。看来，没有任何人能给这位理发 师刮脸了！
P
Q
PQ
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0
0
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离散数学简明教程
第一章：数论基础
数论是离散数学中的基础部分，主要研究的是整数及其性质。
这一部分内容将介绍整除、质数、合数、素数定理等基本概念，以及一些重要的数论问题，如中国剩余定理、费马大定理等。
第二章：集合论
集合论是离散数学的基础理论之一，主要研究的是集合及其性质。
这一部分内容将介绍集合的基本概念、集合的运算、幂集、二元关系等基本概念，以及一些重要的集合论定理，如鸽笼原理、康托尔定理等。
第三章：图论
图论是离散数学中最为重要的分支之一，主要研究的是图形的性质和结构。
这一部分内容将介绍图的基本概念、图的矩阵表示、欧拉路径和欧拉回路、哈密尔顿路径和哈密尔顿回路等基本概念，以及一些重要的图论定理，如克鲁斯卡尔定理、普利姆定理等。
第四章：逻辑学
逻辑学是离散数学的另一个基础理论，主要研究的是推理和证明。
这一部分内容将介绍命题逻辑、谓词逻辑、一阶逻辑等基本概念，以及一些重要的逻辑学定理，如哥德尔完备性定理、塔斯基不可定义定理等。
第五章：算法分析
算法分析是离散数学的一个重要应用领域，主要研究的是算法的时间和空间复杂度。
这一部分内容将介绍算法分析的基本概念、大O 符号、递归算法等基本概念，以及一些重要的算法分析定理，如阿克曼函数不可计算性定理等。