离散数学试题及答案
离散数学试题及答案
离散数学试题及答案一、选择题1. 设A、B、C为三个集合,下列哪个式子是成立的?A) \(A \cup (B \cap C) = (A \cup B) \cap (A \cup C)\)B) \(A \cap (B \cup C) = (A \cap B) \cup (A \cap C)\)C) \(A \cup (B \cup C) = (A \cup B) \cup (A \cup C)\)答案:B2. 对于一个有n个元素的集合S,S的幂集中包含多少个元素?A) \(n\)B) \(2^n\)C) \(2 \times n\)答案:B二、判断题1. 对于两个关系R和S,若S是自反的,则R ∩ S也是自反的。
答案:错误2. 若一个关系R是反对称的,则R一定是反自反的。
答案:正确三、填空题1. 有一个集合A,其中包含元素1、2、3、4和5,求集合A的幂集的大小。
答案:322. 设a和b是实数,若a \(\neq\) b,则a和b之间的关系是\(\__\_\)关系。
答案:不等四、解答题1. 证明:如果关系R是自反且传递的,则R一定是反自反的。
解答:假设关系R是自反的且传递的,即对于集合A中的任意元素x,都有(x, x) ∈ R,并且当(x, y) ∈ R和(y, z) ∈ R时,(x, z) ∈ R。
反证法:假设R不是反自反的,即存在一个元素a∈A,使得(a, a) ∉ R。
由于R是自反的,所以(a, a) ∈ R,与假设矛盾。
因此,R一定是反自反的。
答案完整证明了该结论。
2. 已知集合A={1, 2, 3},集合B={2, 3, 4},求集合A和B的笛卡尔积。
解答:集合A和B的笛卡尔积定义为{(a, b) | a∈A,b∈B}。
所以,集合A和B的笛卡尔积为{(1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (3, 2), (3, 3), (3, 4)}。
离散数学试题与参考答案
离散数学试题与参考答案(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《离散数学》试题及答案一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 命题公式Q Q P →∨)(为 ( )(A) 矛盾式 (B) 可满足式 (C) 重言式 (D) 合取范式2.设P 表示“天下大雨”, Q 表示“他在室内运动”,则命题“除非天下大雨,否则他不在室内运动”符号化为( )。
(A). P Q →; (B).P Q ∧; (C).P Q ⌝→⌝; (D).P Q ⌝∨.3.设集合A ={{1,2,3}, {4,5}, {6,7,8}},则下式为真的是( ) (A) 1A (B) {1,2, 3}A (C) {{4,5}}A (D) A4. 设A ={1,2},B ={a ,b ,c },C ={c ,d }, 则A ×(B C )= ( )(A) {<1,c >,<2,c >} (B) {<c ,1>,<2,c >} (C) {<c ,1><c ,2>,} (D) {<1,c >,<c ,2>} 5. 设G 如右图:那么G 不是( ). (A)哈密顿图; (B)完全图;(C)欧拉图; (D) 平面图.二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分。
把答案填在对应题号后的横线上。
6. 设集合A ={,{a }},则A 的幂集P (A )=7. 设集合A ={1,2,3,4 }, B ={6,8,12}, A 到B 的关系R =},,2,{B y A x x y y x ∈∈=><, 那么R -1=8. 在“同学,老乡,亲戚,朋友”四个关系中_______是等价关系. 9. 写出一个不含“→”的逻辑联结词的完备集 . 10.设X ={a ,b ,c },R 是X 上的二元关系,其关系矩阵为M R =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡001001101,那么R 的关系图为三、证明题(共30分)11. (10分)已知A 、B 、C 是三个集合,证明A ∩(B ∪C)=(A ∩B)∪(A ∩C) 12. (10分)构造证明:(P (Q S))∧(R ∨P)∧Q R S13.(10分)证明(0,1)与[0,1),[0,1)与[0,1]等势。
离散数学练习题(含答案)
离散数学试题第一部分选择题一、单项选择题1.下列是两个命题变元p,q的小项是( C )A.p∧┐p∧q B.┐p∨qC.┐p∧q D.┐p∨p∨q2.令p:今天下雪了,q:路滑,则命题“虽然今天下雪了,但是路不滑”可符号化为( D )A.p→┐q B.p∨┐qC.p∧q D.p∧┐q3.下列语句中是命题的只有( A )A.1+1=10 B.x+y=10C.sinx+siny<0 D.x mod 3=24.下列等值式不正确的是( C )A.┐(∀x)A⇔(∃x)┐AB.(∀x)(B→A(x))⇔B→(∀x)A(x)C.(∃x)(A(x)∧B(x))⇔(∃x)A(x)∧(∃x)B(x)D.(∀x)(∀y)(A(x)→B(y))⇔(∀x)A(x)→(∀y)B(y)5.谓词公式(∃x)P(x,y)∧(∀x)(Q(x,z)→(∃x)(∀y)R(x,y,z)中量词∀x的辖域是( C )A.(∀x)Q(x,z)→(∃x)(∀y)R(x,y,z))B.Q(x,z)→(∀y)R(x,y,z)C.Q(x,z)→(∃x)(∀y)R(x,y,z)D.Q(x,z)6.设A={a,b,c,d},A上的等价关系R={<a,b>,<b,a>,<c,d>,<d,c>}∪I A,则对应于R的A的划分是( D )A.{{a},{b,c},{d}} B.{{a,b},{c},{d}}C.{{a},{b},{c},{d}} D.{{a,b},{c,d}}7.设A={Ø},B=P(P(A)),以下正确的式子是( A )A.{Ø,{Ø}}∈B B.{{Ø,Ø}}∈BC.{{Ø},{{Ø}}}∈B D.{Ø,{{Ø}}}∈B8.设X,Y,Z是集合,一是集合相对补运算,下列等式不正确的是( A )A.(X-Y)-Z=X-(Y∩Z)B.(X-Y)-Z=(X-Z)-YC.(X-Y)-Z=(X-Z)-(Y-Z)D.(X-Y)-Z=X-(Y∪Z)9.在自然数集N上,下列定义的运算中不可结合的只有( D )A.a*b=min(a,b)B.a*b=a+bC.a*b=GCD(a,b)(a,b的最大公约数)02324# 离散数学试题第1 页共4页02324# 离散数学试题 第 2 页 共4页D .a*b=a(mod b)10.设R 和S 是集合A 上的关系,R ∩S 必为反对称关系的是( A ) A .当R 是偏序关系,S 是等价关系; B .当R 和S 都是自反关系; C .当R 和S 都是等价关系; D .当R 和S 都是传递关系11.设R 是A 上的二元关系,且R ·R ⊆R,可以肯定R 应是( D ) A .对称关系; B .全序关系; C .自反关系; D .传递关系 12.设R 为实数集,函数f :R →R ,f(x)=2x ,则f 是( B ) A .满射函数 B .单射函数 C .双射函数 D .非单射非满射第二部分 非选择题二、填空题1.设论域是{a,b,c},则(∀x)S(x)等价于命题公式 S(a)∧S(b)∧S(c) ;(x ∃)S(x)等价于命题公式 S(a)∨S(b) ∨S(c) 。
(完整版)离散数学试题及答案,推荐文档
11 设 A,B,R 是三个集合,其中 R 是实数集,A = {x | -1≤x≤1, xR}, B = {x | 0≤x < 2, xR},则
A-B = __________________________ , B-A = __________________________ ,
A∩B = __________________________ , . 13. 设集合 A={2, 3, 4, 5, 6},R 是 A 上的整除,则 R 以集合形式(列举法)记为___________ _______________________________________________________. 14. 设一阶逻辑公式 G = xP(x)xQ(x),则 G 的前束范式是__________________________
二、选择题
1. C. 2. D. 3. B. 4. B.
5. D. 6. C. 7. C.
8. A. 9. D. 10. B. 11. B.
第 5 页 共 18 页
13. {(2, 2),(2, 4),(2, 6),(3, 3),(3, 6),(4, 4),(5, 5),(6, 6)}.
14. x(P(x)∨Q(x)). 15. 21.
16. (R(a)∧R(b))→(S(a)∨S(b)). 17. {(1, 3),(2, 2)}; {(1, 1),(1, 2),(1, 3)}.
8. 设命题公式 G=(P(QR)),则使公式 G 为真的解释有
__________________________,_____________________________,
__________________________.
离散数学习题集(十五套) - 答案
离散数学试题与答案试卷一一、填空 20% (每小题2分)1.设 }7|{)},5()(|{<∈=<∈=+x E x x B x N x x A 且且(N :自然数集,E + 正偶数) 则 =⋃B A 。
2.A ,B ,C 表示三个集合,文图中阴影部分的集合表达式为 。
3.设P ,Q 的真值为0,R ,S 的真值为1,则 )()))(((S R P R Q P ⌝∨→⌝∧→∨⌝的真值= 。
4.公式P R S R P ⌝∨∧∨∧)()(的主合取范式为。
5.若解释I 的论域D 仅包含一个元素,则 )()(x xP x xP ∀→∃ 在I 下真值为。
6.设A={1,2,3,4},A 上关系图为则 R 2 = 。
7.设A={a ,b ,c ,d},其上偏序关系R 的哈斯图为则 R= 。
8.图的补图为 。
9.设A={a ,b ,c ,d} ,A 上二元运算如下:* a b c dA BCa b cda b c db c d ac d a bd a b c那么代数系统<A,*>的幺元是,有逆元的元素为,它们的逆元分别为。
10.下图所示的偏序集中,是格的为。
二、选择20% (每小题2分)1、下列是真命题的有()A.}}{{}{aa⊆;B.}}{,{}}{{ΦΦ∈Φ;C.}},{{ΦΦ∈Φ;D.}}{{}{Φ∈Φ。
2、下列集合中相等的有()A.{4,3}Φ⋃;B.{Φ,3,4};C.{4,Φ,3,3};D.{3,4}。
3、设A={1,2,3},则A上的二元关系有()个。
A.23 ;B.32 ;C.332⨯;D.223⨯。
4、设R,S是集合A上的关系,则下列说法正确的是()A.若R,S 是自反的,则SR 是自反的;B.若R,S 是反自反的,则SR 是反自反的;C.若R,S 是对称的,则SR 是对称的;D.若R,S 是传递的,则SR 是传递的。
5、设A={1,2,3,4},P(A)(A的幂集)上规定二元系如下|}||(|)(,|,{tsApt st sR=∧∈><=则P(A)/ R=()A.A ;B.P(A) ;C.{{{1}},{{1,2}},{{1,2,3}},{{1,2,3,4}}};D.{{Φ},{2},{2,3},{{2,3,4}},{A}}6、设A={Φ,{1},{1,3},{1,2,3}}则A上包含关系“⊆”的哈斯图为()7、下列函数是双射的为()A.f : I→E , f (x) = 2x ;B.f : N→N⨯N, f (n) = <n , n+1> ;C.f : R→I , f (x) = [x] ;D.f :I→N, f (x) = | x | 。
离散数学练习题(含答案)
离散数学练习题(含答案)离散数学试题第一部分选择题1.下列命题变元p,q的小项是(C)。
A。
p∧┐p∧qB。
┐p∨qC。
┐p∧qD。
┐p∨p∨q2.命题“虽然今天下雪了,但是路不滑”可符号化为(D)。
A。
p→┐qB。
p∨┐qC。
p∧qD。
p∧┐q3.只有语句“1+1=10”是命题(A)。
A。
1+1=10B。
x+y=10___<0D。
x mod 3=24.下列等值式不正确的是(C)。
A。
┐(x)A(x)┐AB。
(x)(B→A(x))B→(x)A(x)C。
(x)(A(x)∧B(x))(x)A(x)∧(x)B(x)D。
(x)(y)(A(x)→B(y))(x)A(x)→(y)B(y) 5.量词x的辖域是“Q(x,z)→(x)(y)R(x,y,z)”(C)。
A。
(x)Q(x,z)→(x)(y)R(x,y,z))B。
Q(x,z)→(y)R(x,y,z)C。
Q(x,z)→(x)(y)R(x,y,z)D。
Q(x,z)6.设A={a,b,c,d},A上的等价关系R={。
}∪IA则对应于R的A的划分是(D)。
A。
{{a},{b,c},{d}}B。
{{a,b},{c},{d}}C。
{{a},{b},{c},{d}}D。
{{a,b},{c,d}}7.设A={Ø},B=P(P(A)),以下正确的式子是(A)。
A。
{Ø,{Ø}}∈BB。
{{Ø,Ø}}∈BC。
{{Ø},{{Ø}}}∈BD。
{Ø,{{Ø}}}∈B8.集合相对补运算中,不正确的等式是(A)。
A。
(X-Y)-Z=X-(Y∩Z)B。
(X-Y)-Z=(X-Z)-YC。
(X-Y)-Z=(X-Z)-(Y-Z)D。
(X-Y)-Z=X-(Y∪Z)9.在自然数集N上,不可结合的定义的运算是(D)。
A。
a*b=min(a,b)B。
a*b=a+bC。
a*b=GCD(a,b) (a,b的最大公约数)D。
电大离散数学本科试题及答案
电大离散数学本科试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 在离散数学中,下列哪个概念是用来描述两个集合之间元素的一一对应关系?A. 并集B. 交集C. 笛卡尔积D. 子集答案:D2. 命题逻辑中,德摩根定律描述的是哪种命题的否定形式?A. 合取命题B. 析取命题C. 条件命题D. 生成命题答案:B3. 在图论中,一个没有自环且任意两个顶点之间至多只有一条边的图被称为:A. 有向图B. 无向图C. 完全图D. 树答案:B4. 以下哪个算法用于判断一个命题逻辑表达式的真值表是否存在矛盾?A. 归并排序B. 快速排序C. 归约子句法D. 拓扑排序答案:C5. 集合{1, 2, 3}的幂集含有多少个元素?A. 4B. 6C. 8D. 16答案:C6. 在关系数据库中,一个关系模式的候选键是:A. 能唯一标识元组的属性集合B. 可以为空的属性C. 必须包含所有属性的超键D. 必须包含所有属性的候选键答案:A7. 以下哪个是离散数学中归纳证明的步骤?A. 基础步骤B. 归纳假设C. 归纳步骤D. 所有以上答案:D8. 在命题逻辑中,一个命题函数是:A. 仅包含逻辑运算符的表达式B. 可以取真假值的表达式C. 包含变量和逻辑运算符的表达式D. 仅包含逻辑运算符和变量的表达式答案:C9. 一个布尔代数中的幺元是指:A. 恒等元B. 恒真元C. 恒假元D. 单位元答案:D10. 在有限自动机中,状态的转移是由:A. 输入符号决定B. 当前状态和输入符号决定C. 输出符号决定D. 状态本身决定答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 在离散数学中,一个集合的子集的总数是2的该集合元素数量的______次方。
答案:对数12. 如果一个命题逻辑表达式中只包含两个命题变量,那么它的真值表有______行。
答案:413. 在图论中,一个图的度序列是指该图所有顶点的______之和的非增序列。
答案:度数14. 一个关系R在域D上的闭包是指R通过______和______运算后得到的关系。
自考离散数学试题及答案
自考离散数学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在集合论中,下列哪个符号表示“属于”关系?A. ∈B. ∉C. ⊆D. ⊂答案:A2. 命题逻辑中,下列哪个表达式表示“非”操作?A. ∧B. ∨C. ¬D. →答案:C3. 在下列哪个图论的术语中,表示图中任意两个顶点都相连?A. 无向图B. 有向图C. 完全图D. 二分图答案:C4. 布尔代数中,下列哪个操作是“或”?A. ∧C. ¬D. →答案:B5. 以下哪个是等价关系的属性?A. 自反性B. 对称性C. 反对称性D. 传递性答案:A6. 有限自动机中,状态可以被分为哪两种类型?A. 初始状态和终止状态B. 接受状态和拒绝状态C. 确定状态和非确定状态D. 静态状态和动态状态答案:B7. 在关系数据库中,下列哪个操作用于删除表中的行?A. INSERTB. DELETEC. UPDATED. SELECT答案:B8. 以下哪个是谓词逻辑中的量词?B. ∃C. ∧D. ∨答案:A9. 在命题逻辑中,德摩根定律描述了哪些逻辑运算的对偶性?A. ∧ 和∨B. ¬和→C. ¬和↔D. → 和↔答案:A10. 树的深度优先搜索(DFS)算法通常使用哪种数据结构来实现?A. 队列B. 栈C. 链表D. 哈希表答案:B二、填空题(每题3分,共30分)11. 在集合{1, 2, 3, 4, 5}中,子集的总数是_________。
答案:3212. 如果命题P为真,则命题P → Q的真值表中,Q的值必须为_________。
答案:真13. 在有向图中,一个顶点的入度是指_________。
答案:指向该顶点的边的数量14. 一个关系R(A, B, C)中,如果对于任意两个元组,当它们在属性A上的值相等时,它们在属性B和C上的值也相等,则称R具有_________。
答案:候选键15. 在布尔代数中,表达式(A ∧ B) ∨ (A ∧ ¬B)的结果是_________。
离散数学试题总汇及答案
离散数学试题总汇及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 在集合{1,2,3}和{3,4,5}的笛卡尔积中,元素(2,4)是否存在?A. 存在B. 不存在C. 无法确定D. 以上都不对2. 函数f: A→B是单射的,当且仅当对于任意的a1, a2∈A,若f(a1)=f(a2),则a1=a2。
A. 正确B. 错误C. 无法确定D. 以上都不对3. 以下哪个命题是真命题?A. 所有的狗都会游泳。
B. 有些狗不会游泳。
C. 所有的狗都不会游泳。
D. 以上都不是真命题。
4. 如果p蕴含q为假,那么p和q的真值可以是?A. p为真,q为假B. p为假,q为真C. p为真,q为真D. p为假,q为假5. 以下哪个图是连通图?A. 一个孤立点B. 两个不相连的点C. 一个包含三个点且每对点都相连的图D. 以上都不是连通图6. 在有向图中,如果存在从顶点u到顶点v的路径,那么称v是u的后继顶点。
A. 正确B. 错误C. 无法确定D. 以上都不对7. 以下哪个等价关系是集合{1,2,3}上的?A. {(1,1), (2,2), (3,3)}B. {(1,2), (2,1), (2,2), (3,3)}C. {(1,1), (2,3), (3,2), (3,3)}D. {(1,1), (2,2), (3,3), (1,3)}8. 以下哪个命题是假命题?A. 所有的鸟都有羽毛。
B. 有些鸟不会飞。
C. 所有的哺乳动物都是温血动物。
D. 以上都不是假命题。
9. 在图论中,一个图的生成树是包含图中所有顶点的最小连通子图。
A. 正确B. 错误C. 无法确定D. 以上都不对10. 如果命题p和q互为逆否命题,那么它们具有相同的真值。
A. 正确B. 错误C. 无法确定D. 以上都不对二、填空题(每题2分,共20分)1. 集合{1,2,3}和{3,4,5}的并集是________。
2. 函数f: A→B是满射的,当且仅当对于任意的b∈B,存在a∈A,使得f(a)=________。
离散数学试题及答案解析
离散数学试题及答案解析一、选择题1. 在集合{1,2,3,4}中,含有3个元素的子集有多少个?A. 4B. 8C. 16D. 32答案:B解析:含有3个元素的子集可以通过组合数公式C(n, k) = n! / [k!(n-k)!]来计算,其中n为集合的元素个数,k为子集中的元素个数。
在本题中,n=4,k=3,所以C(4, 3) = 4! / [3!(4-3)!] = 4。
2. 下列哪个命题是真命题?A. 所有偶数都是整数。
B. 所有整数都是偶数。
C. 所有整数都是奇数。
D. 所有奇数都是整数。
答案:A解析:偶数是指能被2整除的整数,因此所有偶数都是整数,选项A是真命题。
选项B、C和D都是错误的,因为并非所有整数都是偶数或奇数。
二、填空题1. 逻辑运算符“非”(NOT)的真值表是:当输入为真时,输出为______;当输入为假时,输出为真。
答案:假解析:逻辑运算符“非”(NOT)是一元运算符,它将输入的真值取反。
如果输入为真,则输出为假;如果输入为假,则输出为真。
2. 命题逻辑中,合取词“与”(AND)的真值表是:当两个命题都为真时,输出为真;否则输出为______。
答案:假解析:合取词“与”(AND)是二元运算符,只有当两个命题都为真时,输出才为真;如果其中一个或两个命题为假,则输出为假。
三、简答题1. 解释什么是等价关系,并给出一个例子。
答案:等价关系是定义在集合上的一个二元关系,它满足自反性、对称性和传递性。
例如,考虑整数集合上的“同余”关系。
对于任意整数a,b,如果a和b除以同一个正整数n后余数相同,则称a和b模n同余。
这个关系是自反的(a同余a),对称的(如果a同余b,则b同余a),并且是传递的(如果a同余b且b同余c,则a同余c)。
2. 什么是图的连通性?一个图是连通的需要满足什么条件?答案:图的连通性是指在无向图中,任意两个顶点之间都存在一条路径。
一个图是连通的需要满足以下条件:图中的任意两个顶点v和w,都可以通过图中的边相互到达。
离散数学期末考试试题(有几套带答案)
离散数学试题(A 卷及答案)一、证明题(10分)1)(⌝P ∧(⌝Q ∧R))∨(Q ∧R)∨(P ∧R)⇔R证明: 左端⇔(⌝P ∧⌝Q ∧R)∨((Q ∨P)∧R)⇔((⌝P ∧⌝Q)∧R))∨((Q ∨P)∧R)⇔(⌝(P ∨Q)∧R)∨((Q ∨P)∧R)⇔(⌝(P ∨Q)∨(Q ∨P))∧R ⇔(⌝(P ∨Q)∨(P ∨Q))∧R ⇔T ∧R(置换)⇔R2)∃x(A(x)→B(x))⇔ ∀xA(x)→∃xB(x)证明 :∃x(A(x)→B(x))⇔∃x(⌝A(x)∨B(x))⇔∃x ⌝A(x)∨∃xB(x)⇔⌝∀xA(x)∨∃xB(x)⇔∀xA(x)→∃xB(x) 二、求命题公式(P ∨(Q ∧R))→(P ∧Q ∧R)的主析取范式和主合取范式(10分)证明:(P ∨(Q ∧R))→(P ∧Q ∧R)⇔⌝(P ∨(Q ∧R))∨(P ∧Q ∧R))⇔(⌝P ∧(⌝Q ∨⌝R))∨(P ∧Q ∧R) ⇔(⌝P ∧⌝Q)∨(⌝P ∧⌝R))∨(P ∧Q ∧R)⇔(⌝P ∧⌝Q ∧R)∨(⌝P ∧⌝Q ∧⌝R)∨(⌝P ∧Q ∧⌝R))∨(⌝P ∧⌝Q ∧⌝R))∨(P ∧Q ∧R) ⇔m0∨m1∨m2∨m7 ⇔M3∨M4∨M5∨M6三、推理证明题(10分)1) C ∨D, (C ∨D)→ ⌝E, ⌝E →(A ∧⌝B), (A ∧⌝B)→(R ∨S)⇒R ∨S证明:(1) (C ∨D)→⌝E(2) ⌝E →(A ∧⌝B)(3) (C ∨D)→(A ∧⌝B) (4) (A ∧⌝B)→(R ∨S) (5) (C ∨D)→(R ∨S)(6) C ∨D(7) R ∨S2) ∀x(P(x)→Q(y)∧R(x)),∃xP(x)⇒Q(y)∧∃x(P(x)∧R(x))证明(1)∃xP(x) (2)P(a)(3)∀x(P(x)→Q(y)∧R(x)) (4)P(a)→Q(y)∧R(a) (5)Q(y)∧R(a) (6)Q(y) (7)R(a) (8)P(a) (9)P(a)∧R(a) (10)∃x(P(x)∧R(x)) (11)Q(y)∧∃x(P(x)∧R(x))四、设m 是一个取定的正整数,证明:在任取m +1个整数中,至少有两个整数,它们的差是m 的整数倍证明 设1a ,2a ,…,1+m a 为任取的m +1个整数,用m 去除它们所得余数只能是0,1,…,m -1,由抽屉原理可知,1a ,2a ,…,1+m a 这m +1个整数中至少存在两个数s a 和t a ,它们被m 除所得余数相同,因此s a 和t a 的差是m 的整数倍。
国家开放大学电大本科《离散数学》2024-2025期末试题及答案(试卷号:1009)
国家开放大学电大本科《离散数学》2024-2025期末试题及答案(试卷号:1009)一、单项选择题(每小题3分,本题共16分)若集合A = {1,2,3,4},则下列表述不正确的是( ).A.{2,3)€AB.AU{1,2,3,4}C. <1,2,3,4)QAD. 16A2.若无向图G的结点度数之和为20,则G的边数为( ).A.10B. 20C. 30D. 53.无向图G是棵树,结点数为10,则G的边数为( ).A. 5B. 10C.9D. 114.设A(x):x是人,B(x):x是学生,则命题“有的人是学生”可符号化为( )•A.Vx)(A(x)-*B(x»B.(3x)(A(x)AB(x))C.(Vx)(A(x)AB(x»D.-«(3x)(A(x)A -B(x»5.下面的推理正确的是( ).A.(l)(Vx)F(x)->G(x) 前提引入(2)F(>-)-*G(y) US(1).B.(1)( 3 x)F(x)-*G(x) 前提引入(2)F(y)-*G(y) US(1),C.(l)(3x)(F(x)->G(x»前提引入(2)F(y)-*G(x) ES(1).D.(l)(3x)(F(x)-*G(x)) 前提引入(2)F(y)-*G(y) ESQ).二、填空题(每小题3分,本题共15分)6.设A = {1,2),H = {1,2,3},则A到B上不同的函数个数为________________ .7.有&个结点的无向完全图的边数为 ____________ .8.若无向图G中存在欧拉路但不存在欧拉回路,则G的奇数度数的结点有________ 个.9.设G是有10个结点的无向连通图,结点的度数之和为30,则从G中删去条边后使之变成树.10.设个体域£> = {1,2,3,4},则谓词公式(*)人(了)消去量词后的等值式为三、逻辑公式翻译(每小题6分,本息共12分)11.将语句“昨天下甬“翻译成命题公式.12.将语句“小王今天上午或者去看电彩或者去打球”翻译成命JS公式.四、判断说明题(判断各题正误,并说明理由.每小题7分,本黑共14分)13.存在集合A与B,使得A6B与AUB同时成立.14.完全图K<是平面图.五、计算题(每小题12分,本题共36分)15.设偏序集VA,R>的哈斯图如下,B为A的子集,其中B = 试(1)写出R的关系表达式;(2)画出关系R的关系图;(3)求出B的最大元、极大元、上界.16.设图G — <V,E>,V={vj f v it v t,Vi»v s)»(v2, v3)»(v3»vs)}»试(1)画出G的图形表示;(2)写出其邻接矩阵;(3)求出每个结点的度数;(4)画出图G的补图的图形,17.求P TQ代R)的合取范式与主合取范式.六、证明题(本题共8分)18.设A.B是任意集合,试证明:若AXA=BXB,^ A = B.M答杖松标准(仅辩者)一、单项选择题(每小题3分,本题共15分)1. A2. A3. C4.B5. D二、填空题(每小题3分,本题共]5分)6.97.”3 — 1)/2(或庆)8.210. A(l) VA(2) V A(3) V A(4)三、 逻辑公式翻译(每小题6分,本题共】2分)H,设P :昨天下雨. 则命题公式为:P ,12. 设P :小王今天上午去看电影 Q :小王今天上午去打球 则命题公式为:r (PiQ ). 或者(rPAQ )V 〈PA rQ )四、 判断说明题(每小题7分,本题共14分)13. 正确.例:设 A = {a} t H — {a,{a}) 则有且ACI3.说明:举出符合条件的例均给分. 14. 正确.完全图K 〈是平面图, 如K,可以如下图示嵌入平面.(7分)五、计算题(每小题12分,本题共36分)15. (l )R = {Va ,a>,Vb,Q>,Vc,c>,Vd,d>・Va0>・Va ・c>,V&,d>,VQ,d >}. (4 分)(2)关系图(8分)(3)集合B 无最大元,极大元为6与c.无上界. 16, 解: (1)关系图(2分) (6分)(2分)(6分)(3分) (517. P TQAR) 5PV(QAR) 0(rPVQ 〉A(rPVR)合取范式<=>(-PVQ)V(K A rR)A(rPVR) 0("VQ)V(& A rR)A(" VR)V(QA -Q)D(rPVQVR)A(rPVQVA("VR VQ) A(-、PVR V -Q) c=>(-PVQV7?)A(-'PVQV-R)A(-PV-QVR) 主合取范式 六、证明题(本意共8分)18. 证明:V2(2)邻接矩阵bioir 101001001 1 00 0(6分)(3) deg(vi)=,3deg(v t )—2 <ieg(v 3)~2 deg顷)=1 deg(v s )=2 (4) 补图(9分)(】2分)(2分) (5分)(7分〉设x€A,则Vx,x>€AXA,(1 分)因AXA = BXB,故V X,X>€BXB,则有xGB, (3 分)因此AGB. (5分)设xQB,则Vx,x>€BXB,(6 分)因AXA-BXB,故Vx,x>eAXA,则有因此BWA. (7 分)故得A=B. (8分)。
离散数学考试试题及答案
离散数学考试试题及答案离散数学考试试题及答案离散数学是计算机科学和数学中的一门重要学科,它研究的是离散的结构和对象。
离散数学的理论和方法在计算机科学、信息科学、通信工程等领域具有广泛的应用。
下面将为大家提供一些离散数学考试试题及答案,希望对大家的学习和复习有所帮助。
1. 集合论题目(1) 设A={1,2,3,4,5},B={3,4,5,6,7},求A∪B的结果。
答案:A∪B={1,2,3,4,5,6,7}(2) 设A={1,2,3,4,5},B={3,4,5,6,7},求A∩B的结果。
答案:A∩B={3,4,5}(3) 设A={1,2,3,4,5},B={3,4,5,6,7},求A-B的结果。
答案:A-B={1,2}2. 图论题目(1) 给定一个无向图G,顶点集为V={A,B,C,D,E},边集为E={(A,B),(A,C),(B,D),(C,D),(D,E)},求该图的邻接矩阵。
答案:邻接矩阵为:A B C D EA 0 1 1 0 0B 1 0 0 1 0C 1 0 0 1 0D 0 1 1 0 1E 0 0 0 1 0(2) 给定一个有向图G,顶点集为V={A,B,C,D,E},边集为E={(A,B),(B,C),(C,D),(D,E),(E,A)},求该图的邻接表。
答案:邻接表为:A ->B ->C ->D ->E -> AB -> CC -> DD -> EE -> A3. 命题逻辑题目(1) 判断以下命题是否为永真式:(p∨q)∧(¬p∨r)∧(¬q∨¬r)。
答案:是永真式。
(2) 给定命题p:如果天晴,那么我去游泳;命题q:我没有去游泳。
请判断以下命题的真假:(¬p∨q)∧(p∨¬q)。
答案:是真命题。
4. 关系代数题目(1) 给定关系R(A,B,C)和S(B,C,D),求R⋈S的结果。
离散数学试题及答案
离散数学试题及答案一、选择题1. 下列哪个是由离散数学的基本概念组成的?A. 集合论和函数论B. 图论和逻辑C. 运算符和关系D. 全数论和数论答案:B2. 下列哪个是离散数学的一个应用领域?A. 数据结构和算法分析B. 微积分和线性代数C. 概率论和统计学D. 数值分析和微分方程答案:A3. 集合A={1, 2, 3},集合B={2, 3, 4},则A交B的结果是:A. {1, 2, 3, 4}B. {2, 3}C. {2}D. {1}答案:B4. 下列哪个是对于集合的补集运算的正确描述?A. A∪A' = ∅B. A∩A' = ∅C. A - A' = AD. A'∩B' = (A∪B)'答案:B5. 若命题p为真,命题q为假,则命题p→q的真值为:A. 真B. 假C. 不确定D. 无法确定答案:B二、填空题1. 对于命题“如果x是偶数,则x能被2整除”,其逆命题为________________。
答案:如果x不能被2整除,则x不是偶数。
2. 在一个完全图中,如果有12条边,则这个图有__________个顶点。
答案:6个顶点。
3. 设集合A={1, 2, 3, 4},则A的幂集的元素个数是__________。
答案:2^4=16个元素。
4. 设关系R={(-1, 0), (0, 1), (1, 0)},则R的逆关系是__________。
答案:R^(-1)={(0, -1), (1, 0), (0, 1)}。
5. 若集合A={1, 2, 3},集合B={2, 3, 4},则A的笛卡尔积B是__________。
答案:A×B={(1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (3, 2), (3, 3), (3, 4)}。
三、计算题1. 求集合A={1, 2, 3}和集合B={2, 3, 4}的并集。
离散数学考试试题及答案
离散数学考试试题及答案一、单项选择题(每题5分,共20分)1. 在离散数学中,以下哪个概念不是布尔代数的基本元素?A. 逻辑与B. 逻辑或C. 逻辑非D. 逻辑异或答案:D2. 下列哪个命题不是命题逻辑中的命题?A. 所有学生都是勤奋的B. 有些学生是勤奋的C. 学生是勤奋的D. 勤奋的学生答案:D3. 在集合论中,以下哪个符号表示集合的并集?A. ∩B. ∪C. ⊆D. ⊂答案:B4. 以下哪个图不是无向图?A. 简单图B. 完全图C. 有向图D. 多重图答案:C二、填空题(每题5分,共20分)1. 如果一个命题的逆否命题为真,则原命题的________为真。
答案:逆命题2. 在图论中,如果一个图的任意两个顶点都由一条边连接,则称这个图为________图。
答案:完全3. 一个集合的幂集是指包含该集合的所有________的集合。
答案:子集4. 如果一个函数的定义域和值域都是有限集合,那么这个函数被称为________函数。
答案:有限三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述什么是图的欧拉路径。
答案:欧拉路径是一条通过图中每条边恰好一次的路径。
2. 解释什么是二元关系,并给出一个例子。
答案:二元关系是指定义在两个集合之间的关系,它将第一个集合中的元素与第二个集合中的元素联系起来。
例如,小于关系就是一个二元关系。
3. 请说明什么是递归函数,并给出一个简单的例子。
答案:递归函数是一种通过自身定义来计算函数值的函数。
例如,阶乘函数就是一个递归函数,定义为:n! = n * (n-1)!,其中n! = 1当n=0时。
四、计算题(每题10分,共30分)1. 计算以下逻辑表达式:(P ∧ Q) ∨ ¬R答案:首先计算P ∧ Q,然后计算¬R,最后计算两者的逻辑或。
2. 给定集合A = {1, 2, 3},B = {2, 3, 4},求A ∪ B。
答案:A ∪ B = {1, 2, 3, 4}3. 已知函数f(x) = 2x + 3,求f(5)。
离散数学试题及答案
离散数学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 集合A={x|x<5},集合B={x|x>2},则A∩B为:A. {x|x>2}B. {x|x<2}C. {x|2<x<5}D. {x|x≥5}2. 命题p:"x>0"是命题q:"x^2>0"的:A. 必要条件B. 充分条件C. 充分必要条件D. 无关条件3. 函数f(x)=x^2+3x-2的值域是:A. (-∞, -1]B. [1, +∞)C. (-∞, 4]D. (-∞, 2]4. 逻辑表达式((P∨Q)∧(¬P))的真值表中,当P为真时,表达式的值为:A. 真B. 假C. 不确定D. 无法判断5. 已知二元关系R定义在集合A上,若对于任意a,b,c∈A,若aRb且bRc,则aRc,那么R是:A. 自反的B. 对称的C. 传递的D. 完全的6. 有限状态自动机(DFA)与确定有限状态自动机(DFA)的区别在于:A. DFA可以识别非正则语言B. DFA可以有多个起始状态C. DFA可以有多个接受状态D. DFA可以有多个状态7. 命题逻辑中,若命题P的否定为P',则P和P'的关系是:A. 互为对立B. 互为矛盾C. 互为等价D. 互为同一律8. 集合{1,2,3}的子集个数是:A. 3B. 4C. 7D. 89. 一个命题逻辑公式的真值表中,若存在一行结果为假,则该公式:A. 总是假B. 有时真,有时假C. 总是真D. 无法判断10. 布尔代数中,逻辑与(AND)操作的特点是:A. 有0则0B. 有1则1C. 非0即1D. 非1即0二、简答题(每题5分,共10分)1. 简述集合论中的幂集概念。
2. 描述图的邻接矩阵表示方法。
三、计算题(每题10分,共30分)1. 证明函数f(x)=x^3-3x^2+2x-1在R上是单调递增的。
离散数学试题及答案解析
离散数学试题及答案解析一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 集合A={1,2,3},集合B={2,3,4},则A∩B等于:A. {1,2,3}B. {2,3}C. {1,4}D. {3,4}答案:B2. 以下哪个命题是真命题?A. 所有天鹅都是白色的。
B. 有些天鹅不是白色的。
C. 所有天鹅都不是白色的。
D. 没有天鹅是白色的。
答案:B3. 函数f: A→B的定义域是A,值域是B,那么f是:A. 单射B. 满射C. 双射D. 既不是单射也不是满射答案:D4. 逻辑表达式(p∧q)→r的逆否命题是:A. ¬r→¬(p∧q)B. ¬r→¬p∨¬qC. r→(p∧q)D. ¬r∧¬p∨¬q答案:B5. 有限集合A={a, b, c}的子集个数为:A. 3B. 4C. 7D. 8答案:D二、填空题(每题3分,共15分)1. 如果一个关系R在集合A上是自反的,那么对于A中的每一个元素a,都有___________。
答案:(a, a)∈R2. 命题逻辑中,合取(AND)的逻辑运算符用___________表示。
答案:∧3. 在图论中,一个连通图是指图中任意两个顶点之间都存在___________。
答案:路径4. 集合{1, 2, 3}的幂集包含___________个元素。
答案:85. 如果一个函数f是单射,那么对于任意的x1, x2∈A,如果f(x1)=f(x2),则x1___________x2。
答案:=三、解答题(每题10分,共20分)1. 证明:若p是q的充分条件,q是r的充分条件,则p是r的充分条件。
证明:假设p成立,由于p是q的充分条件,所以q成立。
又因为q是r的充分条件,所以r成立。
因此,p成立可以推出r成立,即p是r的充分条件。
2. 给定一个有向图,其中包含顶点A、B、C、D,边为(A, B),(B, C),(C, D),(D, A),(A, C)。
离散数学本科试题及答案
离散数学本科试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 在集合论中,空集的定义是:A. 包含所有集合的集合B. 不包含任何元素的集合C. 包含所有非空集合的集合D. 包含所有有限集合的集合答案:B2. 在逻辑运算中,非运算的符号是:A. ∧B. ∨C. ¬D. →答案:C3. 以下哪个选项是图的邻接矩阵表示法?A. 邻接表B. 顶点列表C. 边列表D. 所有选项都是答案:A4. 以下哪个命题是真命题?A. 所有的偶数都是整数B. 所有的整数都是偶数C. 所有的奇数都是整数D. 所有的整数都是奇数答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 在布尔代数中,逻辑与运算的符号是________。
答案:∧2. 如果一个图是无向图且任意两个顶点都相连,则称这个图是________。
答案:完全图3. 在关系数据库中,关系模式的属性名集合称为________。
答案:关系模式4. 一个命题的逆否命题与其原命题的________是相同的。
答案:真假性三、简答题(每题10分,共30分)1. 描述什么是二元关系,并举例说明。
答案:二元关系是定义在两个集合上的一个关系,它由有序对组成,每个有序对的第一个元素来自第一个集合,第二个元素来自第二个集合。
例如,小于关系是实数集上的一个二元关系,因为对于任意两个实数a和b,如果a小于b,那么有序对(a, b)属于这个关系。
2. 解释什么是图的哈密顿回路,并给出一个例子。
答案:图的哈密顿回路是一条通过图中每个顶点恰好一次的闭合路径。
例如,在一个五边形的顶点上,可以画出一条哈密顿回路,即从任一顶点出发,依次经过其他顶点,最后回到起始顶点。
3. 什么是正规文法?请给出一个例子。
答案:正规文法是一种形式文法,它能够生成正规集合,即可以被有限自动机接受的字符串集合。
例如,正规文法可以定义为:S -> aSb| ε,其中S是开始符号,a和b是字母,ε表示空字符串。
这个文法生成的字符串集合是所有长度为偶数的字符串,其中a和b交替出现。
离散数学考试试题及答案
离散数学考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在集合论中,以下哪个选项表示“属于”关系?A. ⊆B. ⊂C. ∈D. ⊇答案:C2. 以下哪个命题是真命题?A. p ∧ ¬pB. p ∨ ¬pC. p → ¬pD. ¬(p → q) → p答案:B3. 以下哪个选项是命题逻辑中的德摩根定律?A. ¬(p ∨ q) = ¬p ∧ ¬qB. ¬(p ∧ q) = ¬p ∨ ¬qC. ¬(p → q) = p ∧ ¬qD. ¬(p ∨ q) = ¬p ∨ ¬q答案:A4. 以下哪个选项是命题逻辑中的蕴含等价?A. p → q ≡ ¬p ∨ qB. p → q ≡ ¬q → ¬pC. p → q ≡ p ∨ ¬qD. p → q ≡ ¬p ∧ q答案:A5. 以下哪个选项是关系的性质?A. 反身性B. 对称性C. 传递性D. 所有选项都是答案:D6. 以下哪个选项是图论中的有向图?A. 无向图中的边没有方向B. 有向图中的边有方向C. 混合图中的边既有方向也有无方向D. 所有选项都是答案:B7. 在图论中,以下哪个选项是树的性质?A. 树是无环的B. 树是连通的C. 树是无向图D. 所有选项都是答案:D8. 以下哪个选项是布尔代数的基本运算?A. 与(AND)B. 或(OR)C. 非(NOT)D. 所有选项都是答案:D9. 以下哪个选项是组合数学中的排列?A. 从n个不同元素中取出m个元素的组合B. 从n个不同元素中取出m个元素的排列C. 从n个相同元素中取出m个元素的组合D. 从n个相同元素中取出m个元素的排列答案:B10. 以下哪个选项是集合论中的幂集?A. 一个集合的所有子集的集合B. 一个集合的所有真子集的集合C. 一个集合的所有超集的集合D. 一个集合的所有子集的个数答案:A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述命题逻辑中的等价命题是什么?答案:等价命题是指两个命题在所有可能的真值赋值下都具有相同真值的命题。
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Mock ExamNotes___________________________________________________________________________________ 1. There are 38 questions in this mock exam. The real exam will consist of about 25 questions that will be relatively similar to those here... that does not mean “identical” to those...2. If you do these well, you should have no big difficulties in the final exam.3. I encourage you to work these questions first on your own, without help, to see what you do or do not understand. You may seek help after that. Remember that no one will help you or give you hints during the exam. We will clarify the questions if something is not clear but not more than that.#01 - Page 13 #8Let p and q be the propositionsp : I bought a lottery ticket this week.q : I won the million dollar jackpot.Express each of these propositions as an English sentence.a) ¬p I did not buy a lottery ticket this week.b) p ∨q I bought a lottery ticket this week or I won the million dollar jackpot.c) p → q If I bought a lottery ticket this week then I won the million dollar jackpot.d) p ∧q I bought a lottery ticket this week and I won the million dollar jackpot.e) p ↔ q I bought a lottery ticket this week if, and only if, I won the million dollar jackpot.#02 - Page 15 #36Construct a truth table for each of these compound propositions.a) (p ∨q) ∨rp q r p ∨q(p ∨q) ∨rT T T T TT T F T TT F T T TT F F T TF T T T TF T F T TF F T F TF F F F Fc) (p ∧q) ∨r∧(p q)∧∨rp q r p qT T T T TT T F T TT F T F TT F F F FF T T F TF T F F FF F T F TF F F F Fe) (p ∨q)∧¬r∨∧¬rp q r p ∨q¬r(p q)T T T T F FT T F T T TT F T T F FT F F T T TF T T T F FF T F T T TF F T F F FF F F F T F#03 - Page 35 #9Show that each of these conditional statements is a tautology by using truth tables.c) ¬p → (p → q)p q¬p p → q¬p → (p → q)T T F T TT F F F TF T T T TF F T T Td) (p ∧q) → (p → q)∧p → q(p q) → (p → q)∧p q p qT T T T TT F F F TF T T T TF F T T Te) ¬(p → q) → pp q p → q¬(p → q)¬(p → q) → p T T T F TT F F T TF T T F TF F T F T#04 - DNFWrite the following proposition in disjunctive normal form:s = (r → p) → (p∧q)p q r r → p p∧q sT T T T T TT T F T T TT F T T F FT F F T F FF T T F F TF T F T F FF F T F F TF F F T F Fs=(p∧q∧r)∨(p∧q∧¬r)∨(¬p∧q∧r)∨(¬p∧¬q∧r)=(p∧q)∨(¬p∧r)#05 - Page 53 #8Let I (x) be the statement “x has an Internet connection” and C(x, y) be the statement “x and y have chatted over the Internet,” where the domain for the variables x and y consists of all students in your class. Use quantifiers to express each of these statements.b) Rachel has not chatted over the Internet with Chelsea.C(Rachel, Charles)e) Sanjay has chatted with everyone except Joseph.∀x(x ≠ Joseph → C(Sanjay, x))f ) Someone in your class does not have an Internet connection.∃x(¬I(x))i) Everyone except one student in your class has an Internet connection.!∃y[¬I(y) ∧∀x(x ≠ y → I(x))]j) Everyone in your class with an Internet connection has chatted over the Internet with at least one other student in your class.∃∀x yC(x, y)m) There is a student in your class who has chatted with everyone in your class over the Internet.∃x∀yC(x, y)#07 – Page 67 #27Determine the truth value of each of these statements if the domain for all variables consists of all real numbers.a) ∀x∃y(x2 = y) Truec) ∃x∀y(xy = 0)Truee) ∀x(x = 0 → ∃y(xy = 1))False∧x − y = 1)Falsei) ∀x∃y(x + y = 2 2j) ∀x∀y∃z(z = (x + y)/2)TrueUse rules of inference to show that the hypotheses “If it does not rain or if it is not foggy, then the sailing race will be held and the lifesaving demonstration will go on,” “If the sailing race is held, then the trophy will be awarded,” and “The trophy was not awarded” imply the conclusion “It rained.”Define the following literals:r It rainsf It is foggys The sailing race will be heldd The lifesaving demonstration will go ont The trophy will be awardedThe premises are then∧P1(¬r ∨ ¬f) → (s d)P2s → tP3¬tand the conclusion isrThe proof proceeds as follows:1¬t P32s → t P23¬s Modus tollens with 1 and 2'∨Addition to 34¬s ¬d∧De Morgan's law5¬(s d)∨) → (s d)∧P16(¬r ¬f∨)Modus tollens with 5 and 67¬(¬r ¬f∧De Morgan's law8r f9r Simplification of 8#09 – Page 80 #27Use rules of inference to show that if ∀x(P(x) → (Q(x) ∧S(x))) and ∀x(P(x) ∧R(x)) are true, then∀x(R(x) ∧S(x)) is true.∀∧Premise1x(P(x) R(x))∧Universal instantiation2P(c) R(c)3P(c)Simplification from 24x(P(x) →∧Premise∀(Q(x) S(x)))∧Universal instantiation5P(c) → (Q(c) S(c))∧Modus ponens with 3 and 56Q(c) S(c)7S(c)Simplification from 68R(c)Simplification from 2∧Conjunction of 7 and 89R(c) S(c)∀∧Universal generalization10x(R(x) S(x))Prove that if n is a positive integer, then n is odd if and only if 5n + 6 is odd.First, assume that n is odd, so that n = 2k+1 for some integer k. Then 5n+6 = 5(2k+1)+6 = 10k + 11 = 2(5k + 5) + 1. Hence, 5n + 6 is odd. To prove the converse, suppose that n is even, so that n = 2k for some integer k. Then 5n + 6 = 10k + 6 = 2(5k + 3), so 5n + 6 is even. Hence, n is odd if and only if 5n + 6 is odd.#11 – Page 126 #19What is the cardinality of each of these sets?a) {a}1b) {{a}}1c) {a, {a}}2d) {a, {a}, {a, {a}}}3#12 – Page 126 #40Explain why (A × B) × (C × D) and A × (B × C) × D are not the same.The tuples in those sets do not have the same composition. The tuplets in (A × B) × (C × D) are pairs of pairs: ((x,y),(u,v)). However, the tuplets in A × (B × C) × D are ordered triplets with two singletons and a pair: (u, (x,y), v).#13 – Page 136 #27Draw the Venn diagrams for each of these combinations of the sets A, B, and C.b) (A ∩ B) ∪(A ∩ C)c) (A ∩ B) ∪(A ∩ C)#14 – Page 153 #22Determine whether each of these functions is a bijection from R to R.a) f (x) = −3x + 4Yesb) f (x) = −3x2 + 7No: elements greater than 7 have no preimages.c) f (x) = (x + 1)/(x + 2)No: -2 has no imaged) f (x) = x5 + 1YesFor each of these sequences find a recurrence relation satisfied by this sequence. (The answers are not unique because there are infinitely many different recurrence relations satisfied by any sequence.)a) a n= 3a n= a n-1c) a n= 2n + 3a n-1= 2(n - 1)+ 3 = 2n + 3 – 2 = a n – 2. This implies that a n= a n-1+ 2.f ) a n= n2 + n(e1)Here we have two independent terms with n. We will need two additional formulas:a n-1= (n-1)2 + n – 1 = n2 – 2n + 1 + n – 1 = n2 – n(e2)a n-2= (n-2)2 + n – 2 = n2 – 4n + 4 + n – 2 = n2 – 3n + 2(e3)From (e1) and (e2), we have a n – a n-1 = 2n(e4)From (e2) and (e3), we have a n-1 – a n-2 = 2n – 2(e5)From (e4) and (e5), we have a n – a n-1 – (a n-1 – a n-2) = a n – 2a n-1+ a n-2 = 2, or a n = 2a n-1– a n-2+ 2 g) a n= n + (−1)n(e1)a n-1 = n – 1 + (−1)n-1 = n – 1 – (−1)n(e2)From (e1) and (e2), we have a n – a n-1 = 1 + 2(−1)nor a n = a n-1 + 1 + 2(−1)nWe can split this into the odd an even n's:a2k = a2k-1 + 1a2k+1 = a2k− 1h) a n= n!a n = n a n-1#16 – Page 583 #30 (+ additional questions)Let R1 = {(1, 2), (2, 3), (3, 4)} and R2 = {(1, 1), (1, 2), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4)} be relations from {1, 2, 3, 4} to {1, 2, 3, 4}. Finda) R1∪R2 = {(1, 1), (1, 2), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4)} = R2b) R1 ∩ R2 = {(1, 2), (2, 3), (3, 4)} = R1c) R1 − R2 = ∅d) R2 − R1 = {(1, 1), (2, 1), (2, 2), (3, 1), (3, 2), (3, 3)}e) R1 ◦ R2 = {(1, 2), (1, 3), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (3, 2), (3, 3), (3, 4)}f ) R2 ◦ R1 =g) Draw the graph of R1 ◦ R2.h) Find the reflexive, symmetric and transitive closures ofReflexive closure = {(1, 1), (1, 2), (2, 2), (2, 3), (3, 4), (3, 4), (4, 4)}Symmetric closure = {(1, 2), (2, 1), (2, 3), (3, 2), (3, 3), (4, 3)}Transitive closure = {(1, 2), (1, 3), (2, 3), (2, 4), (3, 1), (3, 4), (4, 1), (4, 2)}Let R be the relation consisting of all pairs (x, y) such that x and y are strings of uppercase and lowercase English letters with the property that for every positive integer n, the n th characters in x and y are the same letter, either uppercase or lowercase. Show that R is an equivalence relation.That definition basically means that two strings are equivalent if, and only if, they have the same length and every corresponding characters x i and y i are the same letter, either lower or upper case.Let c and C stand for the lower and upper cases of a same letter in the English alphabet.Clearly k, x∀k = x k. So (x, x) ∈ R.So R is reflexive.If (x,y)∈ R, then k, x∀k∈ {c, C} and y k∈ {c, C}. So (y, x) ∈ R also. So R is symmetric.If (x,y)∈ R and (y,z)∈ R, then [x k∈ {c, C}, y k∈ {c, C}] and [y k∈ {c, C}, z k∈ {c, C}], which implies that [x k∈ {c, C},z k∈ {c, C}]. So (x, z) ∈ R. So R is transitive.Therefore R is an equivalence relation.#18 – Page 631 #34Answer these questions for the poset ({2, 4, 6, 9, 12, 18, 27, 36, 48, 60, 72}, |).a) Find the maximal elements.27, 48, 60, 72b) Find the minimal elements.2, 9c) Is there a greatest element?Nod) Is there a least element?Noe) Find all upper bounds of {2, 9}.18,36 72f ) Find the least upper bound of {2, 9}, if it exists.18g) Find all lower bounds of {60, 72}.2, 4, 6, 12h) Find the greatest lower bound of {60, 72},if it exists.12#19 – Group TheoryConsider the set G={a1+a2√3 | a1,a2∈ℚ∧a1a2≠0}with the usual multiplication operation.a) Show that G is a group by verifying the axioms of closure, associativity, existence of an identity element, and existence of an inverse element for every element. Specify what the identity element is and the form an an inverse element.1. Closure: Let a,b∈G. Then ab=(a1+a2√3)(b1+b2√3)=(a1b1+3a2b2)+(a1b2+a2b1)√(3)∈G2 Associativity: Let a ,b ,c ∈G . Then (ab )c =[(a 1+a 2√3)(b 1+b 2√3)]c=[(a 1b 1+3a 2b 2)+(a 1b 2+a 2b 1)√(3)](c 1+c 2√3)=[(a 1b 1+3a 2b 2)c 1+3(a 1b 2+a 2b 1)c 2]+[(a 1b 1+3a 2b 2)c 2+(a 1b 2+a 2b 1)c 1]√(3)=a 1b 1c 1+3a 2b 2c 1+3a 1b 2c 2+3a 2b 1c 2+[a 1b 1c 2+3a 2b 2c 2+a 1b 2c 1+a 2b 1c 1]√(3)=[a 1(b 1c 1+3b 2c 2)+3a 2(b 1c 2+b 2c 1)]+[a 2(b 1c 1+3b 2c 2)+a 1(b 1c 2+b 2c 1)]√(3)=(a 1+a 2√3)[(b 1c 1+3b 2c 2)+(b 1c 2+b 2c 1)√(3)]=a [(b 1+b 2√3)(c 1+c 2√3)]=a (bc )3. Identity element. Let this element be e =e 1+e 2√. Thenea =(e 1+e 2√3)(a 1+a 2√3)=(e 1a 1+3e 2a 2)+(e 1a 2+e 2a 1)√(3)=(a 1+a 2√3).This implies that for every a 1 and a 2:e 1a 1+3e 2a 2=a 1e 1a 2+e 2a 1=a 2That implies e 1=1and e 2=0. Thus e =1.4. Inverse element. Consider a =a 1+a 2√3∈G and let its inverse be a −1=x 1+x 2√3if it exists. Then we must havea −1a =(x 1+x 2√3)(a 1+a 2√3)=(x 1a 1+3x 2a 2)+(x 1a 2+x 2a 1)√(3)=1=e This impliesx 1a 1+3x 2a 2=1x 1a 2+x 2a 1=0The solution isa −1=a 1−a 2√3a 12−3a 22.Thus G forms a group.b) Is G Abelian?Yes: ab =(a 1+a 2√3)(b 1+b 2√3)=(a 1b 1+3a 2b 2)+(a 1b 2+a 2b 1)√(3)=ba because this expression is symmetric.#20 – Page 665 #9Determine the number of vertices and edges and find the in-degree and out-degree of each vertex for the shown directed multigraph:5 vertices 13 edgesdeg+(a) = 1, deg+(b) = 1, deg+(c) = 5, deg+(d) = 4, deg+(e) = 0deg−(a) = 6, deg−(b) = 5, deg−(c) = 2, deg−(d) = 2, deg−(2) = 0#21 – Page 666 #28Suppose that a newcompany has five employees: Zamora, Agraharam, Smith, Chou, and Macintyre. Each employee will assume one of six responsiblities: planning, publicity, sales, marketing,development, and industry relations. Each employee is capable of doing one or more of these jobs: Zamora could do planning, sales, marketing, or industry relations; Agraharam could do planning or development; Smith could do publicity, sales, or industry relations; Chou could do planning, sales, or industry relations; and Macintyre could do planning, publicity, sales, or industry relations.a) Model the capabilities of these employees using a bipartite graph.b) Find an assignment of responsibilites such that each employee is assigned one responsibility.Note: the assignment is not unique. The only forced choices are (Z, ma) and (A, de). There is a variety of possibilities for the other 3.c) Is the matching of responsibilities you found in part (b) a complete matching? Is it a maximum matching?The matching (from {Z, A, S, C, M} to {ma, de, sa, pl, pu, ir}) is complete because every employee is matched with a job. It is a maximum because |M| = 5 = |{Z, A, S, C, M}|#22 – Page 676 #21 (+ additional questions)Consider the following grapha) Find the adjacency matrix A of the graph A =(1110100220111210)b) Find how many paths of length 3 there are from c to b A 3=A (1110100220111210)(1110100220111210)=(1110100220111210)(4123353054415125)=(12109414361318710121512124)So there are 6 paths from c to b.#23 – Page 676 #38Determine whether the following two graphs are isomorphic. If so, construct an isomorphism.Notice the second graph can be deformed like this (by moving v 2 all the way down and rotating the other vertices by about a quarter of a turn):It has 2 circuits of length 4 whereas the graph on the left has only 1. That immediately implies that these graphs are not isomorphic.#24 – Page 692 #31-32Consider the following graphs#31#31a) List the cut vertices c c, db) List the cut edges none(c,d)c) What is the vertex connectivity κ(G)?11d) What is the edge connectivity λ(G)?21#25 – Page 704 #22Determine whether the directed graph shown has an Euler circuit. Construct an Euler circuit if one exists. If no Euler circuit exists, determine whether the directed graph has an Euler path. Construct an Euler path if one exists.The vertices' total degrees are all even except for vertices b and c. So it has no Euler circuit but there might be an Euler path, although this is not guaranteed because the graph is directed. However every vertex with an even total degree has equal in and out degrees. Beccause the out-degree of c is larger than its in-degree, then the starting point has to be c. In fact, we o find an Euler path:c → e → b → c → b → f → a → f → e → f →d →e → a → b → d → c → b#26 – Page 716 #8Find a shortest path (in mileage) between each of the following pairs of cities in the airline system shown in Figure 1.Note: You must show every steps of the algorithmB N M ACD S L-0------N 191/N-1090/N760/N722/N-2534/N2451/N B --1090/N760/N722/N-2534/N2451/N C --1090/N760/N-1630/C2534/N2451/N A --1090/N--1630/C2534/N2451/N D --1090/N---2534/N2451/N M ------2534/N2451/N LPath = N → L Distance = 2451b) Boston and San FranciscoB N M ACD S L0-------B -191/B--860/B---N --1281/N951N860/B-2725/N2642/N C --1281/N951N-1768/C2715/C2642/N A --1281/N--1768/C2715/C2642/N M -----1768/C2715/C2642/N D ------2715/C2602/D L ------2715/C-SPath = B → C → S Distance = 2715c) Miami and DenverB N M ACD S L--0-----M -1090/M-595/M----A -1090/M--1201/A---N 1281/N---1201/A-3624/N3541/N C 1281/N----2109/C3056/C3541/N B -----2109/C3056/C3541/N DPath = M → A → C → D Distance = 2109B N M ACD S L--0-----M-1090/M-595/M----A-1090/M--1201/A---N1281/N---1201/A-3624/N3541/N C1281/N----2109/C3056/C3541/N B-----2109/C3056/C3541/N D------3056/C2943/D LPath = M → A → C → D → L Distance = 2943#27 – Page 726 #12Suppose that a connected planar graph has eight vertices, each of degree three. Into how many regions is the plane divided by a planar representation of this graph?We have V = 8. Each node has a degree equal to 3. The sum of all the degrees is therefore 24 and we know it is equal to twice the number of edges; thus E = 12. Recall Euler's formula: V – E + F = 2. So we have 8 – 12 + F = 2, which implies that F = 6.#28 – Page 732 #4Construct the dual graph for the map shown. Then find the number of colors needed to color the map so that no two adjacent regions have the same color.#29 – Page 733 #17Schedule the final exams for Math 115, Math 116, Math 185, Math 195, CS 101, CS 102, CS 273, and CS 473, using the fewest number of different time slots, if there are no students taking both Math 115and CS 473, both Math 116 and CS 473, both Math 195 and CS 101, both Math 195 and CS 102, both Math 115 and Math 116, both Math 115 and Math 185, and both Math 185 and Math 195, but there are students in every other pair of courses.The best way to obtain a graph for this is to draw a complete graph and then remove edges according to the description in the above paragraph.{MAT115, MAT116, CS473}{MAT185, MAT195}{CS101}{CS102}{CS273}The scheduling is not unique.#30 – Page 755 #4Consider the following rooted tree:a) Which vertex is the root?ab) Which vertices are internal?b, d, e, g, h, i, oc) Which vertices are leaves?c, f, j, k, l, m, n, p, q, r, sd) Which vertices are children of n?nonee) Which vertex is the parent of g?bf ) Which vertices are siblings of k?jg) Which vertices are ancestors of o?a, d, ih) Which vertices are descendants of d?h, i, n, o, p, q, r, s#31 – Page 756 #20How many leaves does a full 3-ary tree with 100 vertices have?L=(m−1)n+1n =(3−1)×100+13=2013=67MATMATMAT185MAT195CS473CS273CS101CS102#32 – Page 769 #2Build a binary search tree for the words oenology, phrenology, campanology, ornithology, ichthyology , limnology, alchemy , and astrology using alphabetical order.#33 – Page 770 #24Use Huffman coding to encode these symbols with given frequencies: A: 0.10, B: 0.25, C: 0.05, D: 0.15, E: 0.30, F: 0.07, G: 0.08. What is the average number of bits required to encode a symbol?0.050.070.080.100.150.250.30 C F G A D B E0.080.100.120.150.250.30 GADBE0.120.150.180.250.30 DB E0.180.250.270.30 BE0.270.300.43Eoenologyphrenologycampanology ichthyology alchemy astrologylimnologyornithology0.430.571.00Codes:A = 110B = 10C = 0111D = 010E = 00F = 0110G = 111Average nuber of bits = (3 + 2 + 4 + 3 + 2 + 4 + 3) / 7 = 21/7 = 3#34 – Page 783 #10-11Consider the following rooted tree:In which order are the vertices visited using a preorder traversal?a, b, d, e, i, j, m, n, o, c, f, g, h, k, p, l#35 – Page 784 #23What is the value of the following prefix expression?a) − 2 / 8 4 3∗− 2 ∗/ 8 4 3=− 2 2∗ 3=− 4 3=1GACFCFb) ↑ − 3 3 4 2 5∗∗∗ 5=↑ − 3 3∗ 8 5∗ 4 2↑ − 3 3=↑ − 9 8 5=↑ 1 5=1c) + − ↑ 3 2 ↑ 2 3 / 6 − 4 2+ − ↑ 3 2 ↑ 2 3 / 6 − 4 2=+ − ↑ 3 2 ↑ 2 3 / 6 2=+ − ↑ 3 2 ↑ 2 3 3=+ − ↑ 3 2 8 3=+ − 9 8 3=+ 1 3=4∗d) + 3 + 3 ↑ 3 + 3 3 3+ 3 + 3 ↑ 3∗↑ 3 6 3∗+ 3 3 3= + 3 + 3∗+ 3 729 3= + 3=∗+ 3 732 3∗= 735 3=2205#36 – Page 795 #13Use depth-first search to produce a spanning tree for the following simple graph. Choose vertex 'a' as the root of this spanning tree and assume that the vertices are ordered alphabetically.a →b →c →d →e →f →g →h → Ig → j#37 – Page 802 #3Use Prim's algorithm to find a minimum spanning tree (and its total weight) for the following weighted graph:(ef)1(cf)3(eh)3(hi)2(gh)4(bc)4(bd)3(ad)2Total weight = 22#38 – Page 802 #8Use Kruskal’s algorithm to find a minimum spanning tree for the weighted graph in Exercise 4 (#37). (ef)1(ad)2(hi)2(bd)3(cf)3(eh)3(bc)4(gh)4Total weight = 22The spanning tree is identical to that in Exercise 4 (#37).。