离散数学(西安交大版)习题解第一部分(集合论部分)
大学《离散数学》题库及答案
《离散数学》题库与答案一、选择或填空（数理逻辑部分）1、下列哪些公式为永真蕴含式？( A )(1)⌝Q=>Q→P (2)⌝Q=>P→Q (3)P=>P→Q (4)⌝P∧(P∨Q)=>⌝P答：在第三章里面有公式（1）是附加律，（4）可以由第二章的蕴含等值式求出（注意与吸收律区别）2、下列公式中哪些是永真式？( )(1)(┐P∧Q)→(Q→⌝R) (2)P→(Q→Q) (3)(P∧Q)→P (4)P→(P∨Q)答：（2），（3），（4）可用蕴含等值式证明3、设有下列公式，请问哪几个是永真蕴涵式?( )(1)P=>P∧Q (2) P∧Q=>P (3) P∧Q=>P∨Q(4)P∧(P→Q)=>Q (5) ⌝(P→Q)=>P (6) ⌝P∧(P∨Q)=>⌝P答：（2）是第三章的化简律，（3）类似附加律，（4）是假言推理，（3），（5），（6）都可以用蕴含等值式来证明出是永真蕴含式4、公式∀x((A(x)→B(y，x))∧∃z C(y，z))→D(x)中，自由变元是( )，约束变元是( )。
答：x,y, x,z（考察定义在公式∀x A和∃x A中，称x为指导变元，A为量词的辖域。
在∀x A和∃x A的辖域中，x的所有出现都称为约束出现，即称x为约束变元，A中不是约束出现的其他变项则称为自由变元。
于是A(x)、B(y，x)和∃z C(y，z)中y为自由变元，x和z为约束变元，在D(x)中x为自由变元）5、判断下列语句是不是命题。
若是，给出命题的真值。
( )(1)北京是中华人民共和国的首都。
(2) 陕西师大是一座工厂。
(3) 你喜欢唱歌吗？ (4) 若7+8＞18，则三角形有4条边。
(5) 前进！ (6) 给我一杯水吧！答：（1）是，T （2）是，F （3）不是（4）是，T （5）不是（6）不是（命题必须满足是陈述句，不能是疑问句或者祈使句。
）6、命题“存在一些人是大学生”的否定是( )，而命题“所有的人都是要死的”的否定是( )。
(集合论)离散数学习题参考答案3
第二部分 集合论第八次：（函数）P161 3,4,6,11,19,24,253 (1) 双射，反函数,({}){},({}){};118844f f f f −−===2(2) 双射，反函数:,()log ,({}){},({,}){,};111121201f R R f x x f f −+−−→===(3) 单射，({}){,},({,}){};155623f f −=<><>=(4) 单射，({,}){,},({,}){,};123571301f f −==(5) 满射，({,}){,},({}){,};11212111f f −−==−(6) 单射，((,))(,([,])[,];11311101044422f f −== (7) 单射，({,}){,},({}){};112101232f f −==1 (8) 单射，((,))(,),({,}){,};1110112323f f −=+∞= 4（1）是单射，但不是满射；（2）不是单射，也不是满射；（3）不是单射，也不是满射；（4）是满射但不是单射；（5）是单射但不是满射；（6）不是单射，也不是满射；6. (1) f: A->B ,不是单射，也不是满射；(2) 不是从A 到B 的函数，因为dom f ≠N;（3）f: A->B, 不是单射，因为f(<0,1>)=f(<0,2>)=0. 是满射；(4) f: A->B, 不是单射，也不是满射；(5) f: A->B, 是单射，不是满射；(6) f: A->B, 是单射、满射、双射；（7）f: A->B, 不是单射，也不是满射；(8) 不是从A 到B 的函数，因为dom f ≠R;(9) 不是从A 到B 的函数，因为ran f 不⊆N;11. (1) 是函数，单满射都不是 (2) 不是函数 (3) 不是函数 (4) 是函数，单射 (5) 不是函数19. (1) ,()(())()224281g f x f g x x x x ==+−=++D 4+()(())22242f g x g f x x x ==−+=D(2) 都不是单射，也不是满射和双射。
离散数学习题答案如下
离散数学习题答案如下离散数学是一门研究离散结构和离散现象的数学学科。
它与连续数学相对应，强调的是离散的、不连续的数学对象和现象。
离散数学的研究对象包括集合、关系、函数、图论等。
在离散数学的学习过程中，习题是不可或缺的一部分，通过解答习题可以加深对知识的理解和掌握。
下面是一些离散数学习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 集合论习题题目：给定集合A={1,2,3,4,5}和集合B={3,4,5,6,7}，求A与B的并集、交集和差集。
答案：A与B的并集为{1,2,3,4,5,6,7}，交集为{3,4,5}，A与B的差集为{1,2}。
2. 关系与函数习题题目：给定关系R={(1,2),(2,3),(3,4),(4,5)}，判断该关系是否为自反、对称、传递关系。
答案：该关系不是自反关系，因为元素1没有与自身相关联；该关系不是对称关系，因为(1,2)属于R，但(2,1)不属于R；该关系是传递关系，因为对于任意的(a,b)和(b,c)，若(a,b)和(b,c)均属于R，则(a,c)也属于R。
3. 图论习题题目：给定无向图G，其邻接矩阵为：0 1 1 01 0 1 11 1 0 10 1 1 0求图G的度数序列和邻接矩阵的平方。
答案：图G的度数序列为(2,3,3,2)，即顶点1的度数为2，顶点2的度数为3，顶点3的度数为3，顶点4的度数为2；邻接矩阵的平方为：2 23 22 3 3 33 34 32 3 3 24. 组合数学习题题目：有5个红球和3个蓝球，从中选取3个球，求选取的球中至少有一个红球的概率。
答案：选取的球中至少有一个红球等价于选取的球中没有红球的概率的补集。
选取的球中没有红球的情况只有选取3个蓝球，所以概率为C(3,3)/C(8,3)=1/56。
因此，选取的球中至少有一个红球的概率为1-1/56=55/56。
以上是一些离散数学习题的答案，通过解答这些习题可以加深对离散数学的理解和掌握。
离散数学作为一门重要的数学学科，不仅在理论研究中有广泛应用，也在计算机科学、信息科学等领域中发挥着重要作用。
离散数学习题答案解析
离散数学习题答案解析(总16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--离散数学习题答案习题一及答案：（P14-15）14、将下列命题符号化：（5）李辛与李末是兄弟解：设p：李辛与李末是兄弟，则命题符号化的结果是p（6）王强与刘威都学过法语∧解：设p：王强学过法语；q：刘威学过法语；则命题符号化的结果是p q（9）只有天下大雨，他才乘班车上班→解：设p：天下大雨；q：他乘班车上班；则命题符号化的结果是q p （11）下雪路滑，他迟到了解：设p：下雪；q：路滑；r：他迟到了；则命题符号化的结果是()∧→p q r 15、设p：2+3=5.q：大熊猫产在中国.r：太阳从西方升起.求下列复合命题的真值：（4）()(())∧∧⌝↔⌝∨⌝→p q r p q r解：p=1，q=1，r=0，∧∧⌝⇔∧∧⌝⇔，p q r()(110)1p q r⌝∨⌝→⇔⌝∨⌝→⇔→⇔(())((11)0)(00)1∴∧∧⌝↔⌝∨⌝→⇔↔⇔()(())111p q r p q r19、用真值表判断下列公式的类型：（2）()→⌝→⌝p p q解：列出公式的真值表，如下所示：由真值表可以看出公式有3个成真赋值，故公式是非重言式的可满足式。
20、求下列公式的成真赋值： （4）()p q q ⌝∨→解：因为该公式是一个蕴含式，所以首先分析它的成假赋值，成假赋值的条件是：()10p q q ⌝∨⇔⎧⎨⇔⎩⇒0p q ⇔⎧⎨⇔⎩ 所以公式的成真赋值有：01，10，11。
习题二及答案：（P38）5、求下列公式的主析取范式，并求成真赋值： （2）()()p q q r ⌝→∧∧解：原式()p q q r ⇔∨∧∧q r ⇔∧()p p q r ⇔⌝∨∧∧()()p q r p q r ⇔⌝∧∧∨∧∧37m m ⇔∨，此即公式的主析取范式， 所以成真赋值为011，111。
*6、求下列公式的主合取范式，并求成假赋值： （2）()()p q p r ∧∨⌝∨解：原式()()p p r p q r ⇔∨⌝∨∧⌝∨∨()p q r ⇔⌝∨∨4M ⇔，此即公式的主合取范式， 所以成假赋值为100。
离散数学习题解第一部分(集合论部分)99
离散数学辅助教材概念分析结构思想与推理证明第一部分集合论刘国荣交大电信学院计算机系离散数学习题解答习题一（第一章集合）1. 列出下述集合的全部元素：1）A={x | x ∈N∧x是偶数∧x＜15}2）B={x|x∈N∧4+x=3}3）C={x|x是十进制的数字}[解] 1）A={2，4，6，8，10，12，14}2）B=∅3）C={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}2. 用谓词法表示下列集合：1）{奇整数集合}2）{小于7的非负整数集合}3）{3，5，7，11，13，17，19，23，29}[解]1）{n n∈I∧(∃m∈I)(n=2m+1)}；2）{n n∈I∧n≥0∧n<7}；3）{p p∈N∧p>2∧p<30∧⌝(∃d∈N)(d≠1∧d≠p∧(∃k∈N)(p=k⋅d))}。
3. 确定下列各命题的真假性：1）∅⊆∅2）∅∈∅3）∅⊆{∅}4）∅∈{∅}5）{a，b}⊆{a，b，c，{a，b，c}}6）{a,b}∈(a，b，c，{a，b，c})7）{a，b}⊆{a，b，{{a，b，}}}8）{a，b}∈{a，b，{{a，b，}}}[解]1）真。
因为空集是任意集合的子集；2）假。
因为空集不含任何元素；3）真。
因为空集是任意集合的子集；4）真。
因为∅是集合{∅}的元素；5）真。
因为{a，b}是集合{a，b，c，{a，b，c}}的子集；6）假。
因为{a,b}不是集合{a，b，c，{a，b，c}}的元素；7）真。
因为{a，b}是集合{a，b，{{a，b}}}的子集；8）假。
因为{a,b}不是集合{a，b，{{a，b}}}的元素。
4. 对任意集合A，B，C，确定下列命题的真假性：1）如果A∈B∧B∈C，则A∈C。
2）如果A∈B∧B∈C，则A∈C。
3）如果A⊂B∧B∈C，则A∈C。
[解] 1）假。
例如A={a}，B={a，b}，C={{a}，{b}}，从而A∈B∧B∈C但A∈C。
2）假。
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。
西南交大离散数学1_1
1）否定
定义：设P为一命题，P的否定是一个新 的命题，记作：ךP。若P为T， ךP为F； 若P为F， ךP为T。 “ ”ך是一元运算。
其运算规则表如下：
P T F
ךP P： ךP：太阳不从东边出来
注意： “”ך表示命题的否定。
2）合取
联词“∨ ”的运算法则： P T T F F Q T F T F P∨ Q T T T F
注意：“∨ ”为可兼或
例： P ：成都是中国的首都。 Q ：成都是一个故都。 P ∨Q：
P ∨ Q ：成都是中国的首都或者是一个 故都。
4）条件
定义：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“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。
联给词“→ ”的运算法则：
P T T F F Q T F T F P→Q
T F T T
例： P ：x>y
Q ：x-y>0
P→Q ：
P→Q ：如果x>y 则x-y>0
以做这件事，并且李四也可以做这 件事。若设： P：张三可以做这事。 Q：李四可以做这事。 则可表示为： P ∧ Q
不能表示为： P ∨ Q
关于命题逻辑--答案
答案: 1.？ 2.如果我问你右边的路是否通向废 墟,你会说是吗?
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（6）明天是否开大会？ （7）天气多好啊！ （8）我正在说谎。 （9）我学英语，或者我学日语。
3、命题的表示
在本课程中，我们将使用大写字母A、 B、…、P、Q、…，或带下标的大写字 母，或方括号括起来的数字。来表示命 题。 如： P：太阳从西边出来。 [12]：太阳从西边出来。 即命题既可用字母也可用数字来表示
2015年7月西安交通大学《离散数学》作业及满分答案-最新
2015年7月西安交通大学《离散数学》作业及满分答案解: 一般地, R1°R2≠R1°R2.反例: R1={(1,3), (3,1)} 对称!R2={(3,2), (2,3)} 对称!R1°R2 ={(1,2)} 不对称!证明: 不妨记A={a1, a2, a3, …,an, …}B={b1, b2, b3, …, bm}作映射φ: A→A∪Bφ(ai)=bi (i=1,…,m)φ(ai)=ai-m (i=m+1,m+2,…)则可以说明φ为A→A∪B的双射，故结论得证。
证明：因为G不连通，则G可以分为若干连通子图:G1=（V1，E1），--- ，Gn=（Vn，En）根据G的补图的构造过程知V1中每个顶点与其它顶点集V2，--- ，Vn中顶点有边相连。
这样，在G的补图中，有? 分别属于两个顶点子集Vi与Vj中的任意两个顶点之间有边直接相连，? 属于同一个顶点子集Vi的任意两个顶点借助顶点子集Vj的任意一个顶点连通。
所以，根据连通的定义知：G的补图一定连通。
证明：设T=(V,E)是一棵树，若T中最多只有一片树叶，则有∑d(v) ≥1+2(|V|-1)=2|E|+1,这与结论∑d(v) =2|E| 矛盾! 矛盾说明T 不止一片树叶。
解: A×B={({a},{b}), ({a},a), (a, {b}), (a, a), (b, {b}), (b, a)} A?B=(A-B) ∪(B-A)={{a}, b, {b}}P(A)={?, {a}, a, b, {{a}, a}, {{a},b}, {a,b}, A}.证明: (1) ?a,b? H?K,就有a,b? H, a,b? K，因为H, K是群G的子群，所以，a*b-1?H，a*b-1?K，因此a*b-1? H?K。
故H?K是G的子群。
(2) 对于?a? H?K, ? g?G, 就有a? H，a?K。
因为H，K是群G的正规子群，所以g*a*g-1?H,g*a*g-1?K,从而有g*a*g-1?H?K，故H?K是G的正规子群。
西安交通大学17年9月课程考试《离散数学》作业考核试题1满分答案
西安交通大学17年9月课程考试《离散数学》作业考核试题
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 20 道试题,共 40 分)abc
1. 整数集合Z关于数的加法“+”和乘法“?”构成的代数系统<Z,+，?>是（）。
A. 域
B. 域和整环
C. 整环
D. 有零因子环
满分：2 分
正确答案:C
2. 任何一个有限群在同构的意义下可以看作是（）。
A. 循环群
B. 置换群
C. 变换群
D. 阿贝尔群
满分：2 分
正确答案:B
3. 设集合A={a,b,c},2A上的包含关系是（）。
A. 自反的、反对称的、传递的
B. 自反的、对称的、传递的
C. 反自反的、对称的、传递的
D. 反自反的、对称的、非传递的
满分：2 分
正确答案:A
4. 无向图G有6条边，各有一个3度和5度顶点，其余均为2度顶点，则G的阶数是（）。
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
满分：2 分
正确答案:C
5. 如下语句中，真命题是（）。
A. 10能被2整除，3是偶数
B. 如果2+2=6，则5是奇数
C. 下午到办公室来开会
D. 15是素数。
离散数学课后习题答案一
§1.1 命题和逻辑连接词习题1.11. 下列哪些语句是命题，在是命题的语句中，哪些是真命题，哪些是假命题，哪些命题的真值现在还不知道？（1）中国有四大发明。
（2）你喜欢计算机吗？ （3）地球上海洋的面积比陆地的面积大。
（4）请回答这个问题！ （5）632=+。
（6）107<+x 。
（7）园的面积等于半径的平方乘以圆周率。
（8）只有6是偶数，3才能是2的倍数。
（9）若y x =，则z y z x +=+。
（10）外星人是不存在的。
（11）2020年元旦下大雪。
（12）如果311=+，则血就不是红的。
解是真命题的有：（1）、（3）、(7)、 (9) 、（12） ；是假命题的有：（5）、 (8) ；是命题但真值现在不知道的有： (10)、 (11)；不是命题的有：（2）、（4）、（6）。
2. 令p 、q 为如下简单命题：p ：气温在零度以下。
q ：正在下雪。
用p 、q 和逻辑联接词符号化下列复合命题。
（1）气温在零度以下且正在下雪。
（2）气温在零度以下，但不在下雪。
（3）气温不在零度以下，也不在下雪。
（4）也许在下雪，也许气温在零度以下，也许既下雪气温又在零度以下。
（5）若气温在零度以下，那一定在下雪。
（6）也许气温在零度以下，也许在下雪，但如果气温在零度以上就不下雪。
（7）气温在零度以下是下雪的充分必要条件。
解 （1）q p ∧；（2）q p ⌝∧；（3）q p ⌝∧⌝；（4）q p ∨； （5）q p →；（6）)()(q p q p ⌝→⌝∧∨；（7）q p ↔。
3. 令原子命题p ：你的车速超过每小时120公里，q ：你接到一张超速罚款单，用p 、q 和逻辑联接词符号化下列复合命题。
（1）你的车速没有超过每小时120公里。
（2）你的车速超过了每小时120公里，但没接到超速罚款单。
（3）你的车速若超过了每小时120公里，将接到一张超速罚款单。
（4）你的车速不超过每小时120公里，就不会接到超速罚款单。
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第一章集合论基础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。
离散数学习题解答 祝清顺版
祝清顺习题一(第1章集合)1.(1)A＝{0, 1, 2, 3};(2)A＝{(-2, 3), (-1, 0), (0, -1), (1, 0), (2, 3)};(3)A＝{-1, -2, -3};(4)A＝{1, 2, 3, 4, 5};(5) A＝{-6, 1}.2.(1) {x | x＝2k, k∈N+, k≤50};(2) {x | x＝6k, k∈Z};(3) {(x, y) | (x-x0)2+(y-y0)2＝r2};(4) {x | 15＜x＜40, x为素数}.3.(1)c＝a或c＝b;(2)a, b为任意值;(3)a＝c＝∅, b＝{∅};(4)b＝c＝d.4.当a=0时, 解得x=2/3满足题意; 当a≠0时, 由∆=9-8a≤0, 得a≥9/8.综上, 满足条件的a的范围是: {a | a≥9/8或a=0}.5.(1)∅, {a}, {{b}}, {c}, {a, {b}}, {a, c}, {{b}, c}, {a, {b}, c};(2)∅, {∅};(3)∅.6.(1) 2n;(2) 2n-1, n≥1, 当n＝0时不存在;(3) 没有. 因为集合只有n个元素, 其子集所含元素个数不可能比整个集合的元素个数多.7.(1) 成立; (2) 不成立; (3) 成立; (4) 成立.8.(1) 不正确, 例如A={a}, B={a, b}, C={{a}, {b}}, 从而A∈B且B∈C, 但A∈C.(2) 不正确, 例子同(1);(3) 不正确, 例如, A＝{1}, B＝{{1}, 2}, C＝{{1}, 3};(4) 不正确, 例如, A＝{1}, B＝{1, 2}, C＝{{1}, {1, 2}}.9.(1) 错误; (2) 正确; (3) 正确; (4) 错误; (5) 错误; (6) 错误; (7) 正确; (8) 正确; (9) 错误; (10) 错误.10.(1) {d }; (2) {a , c , e }; (3) {a , b , c , e }; (4) {b , d , e }. 11.各集合的文氏图如图所示(阴影部分).12.(a) B ∩(C -A );(b) (A -(B ∪C )∪(B ∩(C -A )); (c) C B A ∪(B ∩(C -A )). 13.A ∩B ＝{2, 3}; A ∪B ＝{1, 2, 3, 4, 5}; A -B ＝{1, 4}; B -A ＝{5}; A ⊕B ＝{1, 4, 5}. 14.(1) 不一定. 例如, A ={1, 2, 3}, B ={2, 3}, C ={1, 3}, 则A ∪B ＝A ∪C , 但是B ≠C . (2) 不一定; 例如, A ={1, 2, 3}, B ={2, 3}, C ={2, 3, 4}, 则A ∩B ＝A ∩C , 但是B ≠C . (3) 一定. 由条件有A ⊕(A ⊕B )＝A ⊕(A ⊕C ), 利用对称差的结合律, 有(A ⊕A )⊕B = (A ⊕A )⊕C ,因为A ⊕A = ∅, 有∅⊕B = ∅⊕C , 故有B =C .15.(1) 正确, 证明: 因为A ∩C ⊆ A ⊆ B , A ∩C ⊆ C ⊆ D , 故A ∩C ⊆ B ∩D . (2) 错误, 如A ＝C ＝{1}, B ＝{1, 2}, D ＝{1, 3}. 16.(1) {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; (2) {1, 2}; (3) {4, 5}; (4) N . 17.由于A ∪B ＝B , 故有A ⊆B , 而B ＝{x | x ＞3}, 故a ≥3. 18.由题意可得 x =3是x 2＋cx ＋15＝0的根, 故有9+3c +15=0, 解之得c = -8, x 2＋cx ＋15＝0即x 2-8x ＋15＝0, 解之得 x =3或x =5, 故B ={3, 5}.由已知条件可得A ={3}, 故有9+3a+b =0, 且 a 2-4b =0. 解之得a = -6, b = 9. 综上可得 a ＝-6, b ＝9, c ＝-8. 19.(1) 因为集合B ＝{x | x 2-5x ＋6＝0}={2, 3}. 又A ∩B ＝A ∪B , 故集合A ＝{x | x 2-ax ＋(A ∩B )∪C B EA BA B E A C C B A -⊕)( B A C B E A C )()(B C B A -a2-19＝0} ={2, 3}, 由根与系数的关系, 有2+3=a, 即a=5.(2) 因为集合C＝{x | x2＋2x-8＝0}={2, -4}, 而∅⊊A∩B, A∩C=∅, 所以3∈A, 2∉A. 故9-3a+a2-19=0, 4-2a+a2-19≠0; 解之得, a = -2.20.因为A∩B＝{-3}, 所以-3∈B, 而x2+1>-3, 所以只可能x-3= -3或2x-1= -3.若x-3 = -3, 则x=0, 此时A={-3, 0, 1}, B={-3, -1, 1}, 故A∩B={-3, 1}, 不合题意.若2x-1= -3, 则x = -1, 此时A={-3, 1, 0}, B={-4, -3, 2}, 故A∩B={-3}, 满足题意.综上所述, x = -1, 且A∪B={-4, -3, 0, 1, 2}.21.由于B=(A∩B)∪(A∩B), 故B={1}∪{3}={1, 3}, B={2, 4}. 由此知A∩B＝{3}, 3∈A, 1∉A; 由A∩B＝{2}知, 2∈A, 4∉A, 从而2∉A, 4∈A, 故A={3, 4}.22.A- (B-C)＝)A=)B(CAB(C=)A=(A-B)∪(A∩C).B()(CA23.(1) ((A∪(B-C))∩A)∪(B- (B-A)) = ((A∪(B∩C))∩A)∪(B∩)B )(A= A∪(B∩(B∪A))= A∪(∅∪(B∩A))=A.(2) ((A∪B)∩B)-(A∪B) = ((A∪B)∩B)∩)A(B= ((A∪B)∩B)∩(A∩B)= (A∪B)∩B∩A∩B=∅(3) ((A∪B∪C)-( B∪C))∪A = ((A∪B∪C) ∩)(CB )∪A= ((A∪B∪C) ∪A) ∩(CB ∪A)= (A∪B∪C) ∩()B )∪A)(C= A∪((B∪C) ∩)(CB )= A∪∅=A.24.将不超过100的正整数排列如下：1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 22 23 24 25 26 27 28 29 3031 32 33 34 35 36 37 38 39 4041 42 43 44 45 46 47 48 49 5051 52 53 54 55 56 57 58 59 6061 62 63 64 65 66 67 68 69 7071 72 73 74 75 76 77 78 79 8081 82 83 84 85 86 87 88 89 9091 92 93 94 95 96 97 98 99 100可以依次得到素数2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97.25.由恒等式mq + np = (mn + pq) − (m− p)(n−q)及条件(m-p) | (mn+pq)可知, (m-p) | (mq+np).26.设n=2k+1, n2-1=(2k+1)2-1=4k(k+1). 因为k(k+1)是相邻两个自然数的乘积, 必然是2的倍数, 所以原式是8的倍数.27.101小于11的平方, 这样就可以只用2、3、5、7这四个质数来验证. 101无法被2、3、5、7整除, 所以101是质数.28.240=2⋅120=22⋅60=23⋅30=24⋅15=24⋅3⋅5.504=2⋅252=22⋅121=22⋅112.654=2⋅327=2⋅3⋅109=2⋅3⋅7⋅1751480 = 2⋅25740 = 22⋅12870 = 23⋅6435= 23⋅5⋅1287 = 23⋅5⋅3⋅429 = 23⋅5⋅32⋅143 = 23⋅32⋅5⋅11⋅13.29.(1) 因为258=21⨯12+6, 所以q=21, r=6.(2) 因为258=(-39)⨯( -15)+12, 所以q= -39, r=12.(3) 因为-367=(-16)⨯24+17, 所以q= -16, r=17.(4) 因为-334=26⨯(-13) +4, 所以q= 26, r=4.30.4475÷8=559⋅8+3559÷8=69⋅8+769÷8=8⋅8+58÷8=1⋅8+01÷8=0⋅8+1所以4475=(10573)8.31.(1) 运用辗转相除法可得934 = 4 ∙ 195 + 154195 = 1 ∙ 154 + 41 154 = 3 ∙ 41 + 31 41 = 1 ∙ 31 +10 31 = 3 ∙ 10 +1 10=10 ∙ 1 +0所以, gcd(934, 195) = 1. 代回去, 有gcd(540, 168) = 1 = 31 - 3 ∙ 10 = 31 - 3 ∙ (41 - 1∙31) = 4 ∙ 31 - 3 ∙ 41 = 4 ∙ (154 - 3 ∙ 41) - 3 ∙ 41 = 4 ∙ 154 - 15 ∙ 41= 4 ∙ 154 - 15 ∙ (195-1 ∙ 154) = 19 ∙ 154 - 15 ∙ 195 = 19 ∙ (934 - 4 ∙ 195) - 15 ∙ 195 = 19 ∙ 934 - 91 ∙ 195故gcd(540, 168) = 19 ∙ 934 - 91 ∙ 195, 其中m =19, n = - 91.(2) 方法同(1). 计算可得：gcd(369, 25) = 1, gcd(369, 25)= 4 ∙ 369 - 59 ∙ 25, 其中m =4, n = - 59. (3) 方法同(1). 计算可得：gcd(369, 25) = 33, gcd(369, 25)= 8 ∙ 165 - 1 ∙ 1287, 其中n =8, m = - 1. (4) 方法同(1). 计算可得：gcd(369, 25) = 2, gcd(369, 25)= 17 ∙ 42 - 2 ∙ 256, 其中n =8, m = - 1. 32.由定理1.3.8, 可得ab =lcm(a , b )⋅gcd(a , b )=24 ∙ 144. 由已知条件a +b =120, 根据根与系数的关系可构造一个一元二次方程x 2-120x +24 ∙ 144=0解之得, x 1=72, x 2=48. 由此可得a =72, b =48或a =48, b =72.33.(1) 运用辗转相除法可得10920 = 1 ∙ 8316 + 2604 8316 = 3 ∙ 2604 + 504 2604 = 5 ∙ 504 + 84 504 = 6 ∙ 84 +0所以, gcd(934, 195) = 84.(2) 对于(1)中各式回代过去, 有gcd(10920, 8316) = 84 = 2604 - 5 ∙ 504 = 2604 - 5 ∙ (8316 - 3 ∙ 2604)= 16 ∙ 2604 - 5 ∙ 8316= 16 ∙ (10920- 1 ∙ 8316) - 5 ∙ 8316 = 16 ∙ 10920- 21 ∙ 8316故gcd(10920, 8316) = - 21 ∙ 8316+16 ∙ 10920, 其中m = - 21, n =16.(3) 由最大公因子与最小公倍数的关系, 有84109208316),gcd(),(lcm ⨯==b a ab b a =1081080.34.记gcd(a , b )=d , 则有d | a 且d | b , 从而d | (ma+nb ), 即d | 1, 所以d =1. 35.由容斥原理, 得| A ∪B ∪C |＝| A |＋| B |＋| C |-| A ∩B |-| A ∩C |-| B ∩C |＋| A ∩B ∩C | | A ∩B ∩C |=| A ∪B ∪C |-(| A |＋| B |＋| C |-| A ∩B |-| A ∩C |-| B ∩C |)=11-(6+8+6-3-2-5) = 1.36.设A , B 分别表示在第一次和第二次考试中得5分的学生的集合, 那么有|S |=50, |A |=26, |B |=21, |)|B A =17. 由|)|B A = |S | – (|A | + |B |) + |A ∩B |, 得|A ∩B | =|)|B A – |S | + (|A | + |B |) = 17 – 50 + 26 + 21=14故有14人两次考试都得5分．37.令A ={修数学的学生}, B ={修物理的学生}, C={修化学的学生}, 则|A |=170, |B |=130, |C|=120, | A ∩B |=45, | A ∩C |=20, | B ∩C |=22, | A ∩B ∩C |=3, 故由容斥原理| A ∪B ∪C |＝| A |＋| B |＋| C |-| A ∩B |-| A ∩C |-| B ∩C |＋| A ∩B ∩C |=170+130+120-45-20-22+3=336.38.设A 3={被3整除的数}, A 5={被5整除的数}, 则|A 3|=166, |A 5|=100, |A 3∩A 5| = 33, 所以由容斥原理, 有| A 3∪A 5 |＝| A 3 |＋| A 5 |-| A 3∩A 5|=166+100-33=233. 39.(1) 取全集S = {1, 2,…, 1000}, 令A 1 = { i ︱i ∈S 且5整除i }, A 2 = { i ︱i ∈S 且6整除i }, A 3 ={ i ︱i ∈S 且8整除i }, 于是|A 1| =⎥⎦⎤⎢⎣⎡51000=200, |A 2| =⎥⎦⎤⎢⎣⎡61000=166, |A 3| =⎥⎦⎤⎢⎣⎡81000=125, |A 1∩A 2| =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯651000=33,|A 1∩A 3| =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯851000=25, |A 2∩A 3| =⎥⎦⎤⎢⎣⎡}8,6{lcm 1000=41, | A 1∩A 2∩A 3| =⎥⎦⎤⎢⎣⎡}8,6,5{lcm 1000=8, 则由容斥原理得| A 1∪A 2∪A 3 |＝|A 1|＋|A 2|＋|A 3|-|A 1∩A 2|-|A 1∩A 3|-|A 2∩A 3|＋|A 1∩A 2∩A 3 | = 200+166+125-33-25-41+8=400.(2) |1A ∩2A ∩3A |=|S |-| A 1∪A 2∪A 3 |=1000-400=600.即在1, 2, …, 1000中不能被5, 6和8中的任何一个数整除的数的个数为400个40.设U ={到游乐场去玩的儿童}, A ={骑旋转木马的儿童}, B ={坐滑行轨道的儿童}, C ={乘宇宙飞船的儿童}. 由题意得|U |=75, | A ∩B ∩C |=20, | A ∩B |+ |A ∩C |+ |B ∩C|-2| A ∩B ∩C |=55, 得| A∩B|+ A∩C|+ |B∩C|=55+2| A∩B∩C |=55+40=95,由700÷5=140知| A|+|B|+ |C|=140.| A∪B∪C |＝| A |＋| B |＋| C |-| A∩B |-| A∩C |-| B∩C |＋| A∩B∩C |=140-95+20=65.|A∩B∩C|=|U|-| A1∪A2∪A3|=75-65=10.因此有10名儿童没有玩过其中任何一种玩具.41.设U={被调查的大学生}, A={选修线性代数课程}, B={选修概率课程}, C={选修计算机科学课程}. 由题意得|U|=260, |A|=64, |B|=94, |C|=58, | A∩B|=26, |A∩C|=28, |B∩C|=22, | A∩B∩C |=14.利用容斥原理, 得(1) |A∩B∩C|=|U|-| A∪B∪C |=|U|-(| A |＋| B |＋| C |-| A∩B |-| A∩C |-| B∩C |＋| A∩B∩C|)=260-(64+94+58-26-28-22+14)=106.即三门课程都不选修的学生有106人.(2) |A∩B∩C|=|B|-| A∩B |-| B∩C |＋| A∩B∩C|)=94-26-22+14=60.即只选计算机科学课程的学生有60人.42.(1){∅, {a}, {{a}}, {a, {a}}}; (2){ ∅, {{1, {2, 3}}}};(3){∅, {∅}, {a}, {{b}}, {∅, a}, {∅, {b}}, {a, {b}}, {∅, a, {b}}}; (4){∅, {∅}};(5){∅, {∅}, {{∅}}, {∅, {∅}}}.43.A＝{m, n}.44.(1) C∈ρ(A)∩ρ(B) ⇔C∈P(A)∧C∈ρ(B)⇔C ⊆A∧C⊆B⇔C ⊆A∩B⇔C∈ρ(A∩B)所以, ρ(A)∩ρ(B)＝ρ(A∩B).(2) 由幂集的定义易知, B∈ρ(A) ⇔B⊆A. …..(*)必要性：对任意的C∈ρ(A), 则由(*)得C⊆A. 又A⊆B, 所以C ⊆ B. 再由(*)得B∈ρ(B). 所以, ρ(A) ⊆ρ(B).充分性：若ρ(A) ⊆ρ(B), 则由A∈ρ(A)得A∈ρ(B), 再由(*)得A⊆B.(3) 因为C∈ρ(A)∪ρ(B) ⇒C∈ρ(A) 或C∈ρ(B)⇒C ⊆A或C⊆B⇒C ⊆A∪B⇒C∈ρ(A∪B)所以, ρ(A)∪ρ(B) ⊆ρ(A∪B).例如, 设A={1}, B={2}, 则P(A)={∅, {1}}, ρ(B)={∅, {2}}, ρ(A)∪ρ(B)={∅, {1}, {2}}. 而A∪B={1, 2}, ρ (A∪B)={∅, {1}, {2}, {1, 2}}, 所以ρ(A)∪ρ(B) ≠ρ(A∪B).45.(1) A×B×C ={〈a, 1, α〉, 〈a, 1, β〉, 〈a, 2, α〉, 〈a, 2, β〉, 〈a, 4, α〉, 〈a, 4, β〉, 〈b, 1, α〉, 〈b, 1, β〉, 〈b, 2, α〉, 〈b, 2, β〉, 〈b, 4, α〉, 〈b, 4, β〉, 〈c, 1, α〉, 〈c, 1, β〉, 〈c, 2, α〉, 〈c, 2, β〉, 〈c, 4, α〉, 〈c, 4, β〉};(2) B×A ={〈1, a〉, 〈1, b〉, 〈1, c〉, 〈2, a〉, 〈2, b〉, 〈2, c〉, 〈4, a〉, 〈4, b〉, 〈4, c〉};(3)A×B2={〈a, 〈1, 1〉〉, 〈a, 〈1, 2〉〉, 〈a, 〈1, 4〉〉, 〈a, 〈2, 1〉〉, 〈a, 〈2, 2〉〉, 〈a, 〈2, 4〉〉, 〈a, 〈4, 1〉〉, 〈a, 〈4, 2〉〉, 〈a, 〈4, 4〉〉, 〈b, 〈1, 1〉〉, 〈b, 〈1, 2〉〉, 〈b, 〈1, 4〉〉, 〈b, 〈2, 1〉〉, 〈b, 〈2, 2〉〉, 〈b, 〈2, 4〉〉, 〈b, 〈4, 1〉〉, 〈b, 〈4, 2〉〉, 〈b, 〈4, 4〉〉, 〈c, 〈1, 1〉〉, 〈c, 〈1, 2〉〉, 〈c, 〈1, 4〉〉, 〈c, 〈2, 1〉〉, 〈c, 〈2, 2〉〉, 〈c, 〈2, 4〉〉, 〈c, 〈4, 1〉〉, 〈c, 〈4, 2〉〉, 〈c, 〈4, 4〉〉};(4)A×C={〈a, α〉, 〈b, α〉, 〈c, α〉, 〈a, β〉, 〈b, β〉, 〈c, β〉}×{〈a, α〉, 〈b, α〉, 〈c, α〉, 〈a, β〉, 〈b, β〉, 〈c, β〉}.(A×C)2={〈〈a, α〉, 〈a, α〉〉, 〈〈a, α〉, 〈b, α〉〉, 〈〈a, α〉, 〈c, α〉〉, 〈〈a, α〉, 〈a, β〉〉, 〈〈a, α〉, 〈b, β〉〉, 〈〈a, α〉, 〈c, β〉〉, 〈〈b, α〉, 〈a, α〉〉, 〈〈b, α〉, 〈b, α〉〉, 〈〈b, α〉, 〈c, α〉〉, 〈〈b, α〉, 〈a, β〉〉, 〈〈b, α〉, 〈b, β〉〉, 〈〈b, α〉, 〈c, β〉〉, 〈〈c, α〉, 〈a, α〉〉, 〈〈c, α〉, 〈b, α〉〉, 〈〈c, α〉, 〈c, α〉〉, 〈〈c, α〉, 〈a, β〉〉, 〈〈c, α〉, 〈b, β〉〉, 〈〈c, α〉, 〈c, β〉〉, 〈〈a, β〉, 〈a, α〉〉, 〈〈a, β〉, 〈b, α〉〉, 〈〈a, β〉, 〈c, α〉〉, 〈〈a, β〉, 〈a, β〉〉, 〈〈a, β〉, 〈b, β〉〉, 〈〈a, β〉, 〈c, β〉〉, 〈〈b, β〉, 〈a, α〉〉, 〈〈b, β〉, 〈b, α〉〉, 〈〈b, β〉, 〈c, α〉〉, 〈〈b, β〉, 〈a, β〉〉, 〈〈b, β〉, 〈b, β〉〉, 〈〈b, β〉, 〈c, β〉〉, 〈〈c, β〉, 〈a, α〉〉, 〈〈c, β〉, 〈b, α〉〉, 〈〈c, β〉, 〈c, α〉〉, 〈〈c, β〉, 〈a, β〉〉, 〈〈c, β〉, 〈b, β〉〉, 〈〈c, β〉, 〈c, β〉〉}46.(1) 对于任意a∈A, b∈B, 使得〈a, b〉∈A×B. 由于A ⊆C, B ⊆D, 故〈a, b〉∈ C×D, 即A×B ⊆C×D.(2) 对于任意a∈A, 因为〈a, a〉∈A×A, 而A×A＝B×B, 所以〈a, a〉∈B×B, 即a∈B, 从而有A⊆B. 反之, 类似地可以证明B ⊆ A, 因此A＝B.(3) 对于任意a∈A∪B, b∈A∩B, 使得〈a, b〉∈(A∪B)×(A∩B). 由于a∈A∪B, b∈A∩B, 而A∩B≠∅, 则有a∈A或a∈B, 从而〈a, b〉∈A×A或〈a, b〉∈B×B, 因此〈a, b〉∈(A×A)∪(B×B), 亦即(A∪B)×(A∩B) ⊆ (A×A)∪(B×B)成立.(4) 对于任意a∈ A∩B, b∈C∩D, 使得〈a, b〉∈(A∩B)×(C∩D). 由于a∈ A∩B, b∈C∩D,则有a∈A且a∈B, b∈C且b∈D, 从而〈a, b〉∈A×C且〈a, b〉∈B×D, 因此〈a, b〉∈(A×C)∩(B×D), 亦即(A∩B)×(C∩D)⊆ (A×C)∩(B×D)成立.类似地, 可以证明(A×C)∩(B×D)⊆(A∩B)×(C∩D)也成立. 故(A∩B)×(C∩D)＝(A×C)∩(B×D).习题 二 (第2章 关系)1.(1) R ={〈0, 0〉, 〈0, 2〉, 〈2, 0〉, 〈2, 2〉}; (2) R ={〈1, 1〉, 〈4, 2〉};(3) R ={〈5, 6〉, 〈5, 7〉, 〈5, 9〉, 〈4, 25〉, 〈4, 7〉, 〈4 9〉, 〈35, 6〉, 〈35, 9〉, 〈49, 6〉, 〈49, 25〉, 〈49, 9〉};(4) R ={〈2, 6〉, 〈4, 6〉, 〈5, 3〉, 〈5, 7〉, 〈11, 3〉, 〈11, 7〉}.2.dom(R )={a | a =2k , k ∈Z }, ran(R )={b | b =3k , k ∈Z }. 3.(1) 〈25, 5〉∈R ; (2) 〈1, 7〉∉R ; (3) 〈8, 2〉∈R ; (4) 〈3, 3〉∈R ; (5) 〈216, 6〉∈R . 4.(1) M R ＝⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0001100010000010, 关系图为: (2) M R ＝⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000011100111001110011100, 关系图为:(3) M R ＝⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡000000100000, 关系图为:(4) M R ＝⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000000100000000000001110000111100000000000000000, 关系图为: 5.R ＝{〈x , y 〉 | x ∈R , y ∈R 且0≤x ≤3, 0≤y ≤2}. 6.R ＝{〈b , a 〉, 〈b , d 〉, 〈b , e 〉, 〈c , c 〉, 〈c , a 〉, 〈c , e 〉, 〈d , f 〉, 〈d , c 〉, 〈f , e 〉}. 关系矩阵为:3∙14562 ∙0 ∙∙∙∙∙4 ∙ ∙ 1 23 ∙ ∙ ∙∙∙∙1 2 34 ∙0∙ ∙ ∙ ∙ 3 5 27 ∙ 6 8 1 ∙ ∙M R ＝⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡010000000000100100010101011001000000.7.(1) 对于任意x ∈dom(R ∪S ), 有x ∈dom(R ∪S ) ⇔ 存在y 使得〈x , y 〉∈ R ∪S ⇔存在y 使得〈x , y 〉∈R 或〈x , y 〉∈S⇔ 存在y 使得〈x , y 〉∈R 或存在y 使得〈x , y 〉∈S ⇔ x ∈ dom(R ) 或 x ∈ dom(S ) ⇔ x ∈dom(R )∪dom(S ).(2) 设b ∈ ran (R ∩S ), 则必存在a ∈A , 使得〈a , b 〉 ∈ R ∩S , 于是〈a , b 〉 ∈ R 且〈a , b 〉 ∈ S , 因此b ∈ran(R )且b ∈ran(S ), 由交集的定义, b ∈ran(R )∩ran(S ), 故ran(R ∩S ) ⊆ ran(R )∩ ran(S ).但是ran (R )∩ran (S )⊄ran (R ∩S ).设A ={1, 2, 3}, B ={2, 4, 5}, 且令R ={〈1, 2〉, 〈1, 4〉}, S ={〈3, 2〉, 〈1, 4〉, 〈3, 5〉}, 则R ∩S ={〈1, 4〉}. 于是ran(R )={2, 4}, ran(S )={2, 4, 5}, 因此ran(R )∩ran (S )={2, 4}, 而ran(R ∩S ) ={4}, 所以ran (R )∩ran (S )⊄ran (R ∩S ).8.(1) R ∪S ＝{〈1, 2〉, 〈1, 3〉, 〈2, 4〉, 〈3, 4〉, 〈4, 4〉, 〈4, 2〉, 〈4, 3〉}; R ∩S ＝{〈2, 4〉};R -S ＝{〈1, 2〉, 〈3, 4〉, 〈4, 4〉}, R -1＝{〈1, 2〉, 〈2, 4〉, 〈3, 4〉, 〈4, 4〉}.(2) dom(R )＝{1, 2, 3, 4}, ran R ＝{2, 4}, dom(R S )＝{2}, ran(R S )＝{4}. 9．R S ＝{〈1, 3〉 〈1, 2〉, 〈2, 4〉, 〈3, 3〉, 〈3, 2〉}, S R ＝{〈1, 1〉, 〈1, 3〉, 〈2, 4〉, 〈3, 4〉},R 2={〈1, 1〉, 〈1, 2〉, 〈1, 4〉, 〈3, 1〉, 〈3, 2〉, 〈3, 4〉}, R -1={〈1, 1〉, 〈2, 1〉, 〈4, 2〉, 〈1, 3〉, 〈3, 3〉}, S -1＝{〈3, 1〉, 〈2, 2〉, 〈2, 3〉, 〈4, 4〉}, R -1 S -1＝{〈1, 1〉, 〈4, 2〉, 〈4, 3〉, 〈3, 1〉}. 各关系图如下:R S S RR 2 R -1∙∙∙∙3 2 4 1 ∙∙∙∙1 3 4 2 1 23 ∙∙4∙∙∙∙∙∙3 1 2 4∙ ∙ ∙ ∙1 32 4 ∙ ∙ ∙ ∙1 32 4 ∙ ∙ ∙ ∙1 3 42 R -1 S -1 S -1 10．由已知条件, 可得关系R 1={〈0, 0〉, 〈0, 1〉, 〈1, 2〉, 〈2, 3〉, 〈2, 1〉}, R 2＝{〈2, 0〉, 〈2, 1〉}. 经计算得:R 1R 2＝{〈1, 0〉, 〈2, 1〉};R 2R 1＝{〈2, 0〉, 〈2, 1〉, 〈3, 2〉}; R 1R 2R 1＝{〈1, 0〉, 〈1, 1〉, 〈2, 3〉};21R ＝{〈0, 0〉, 〈0, 1〉, 〈0, 2〉, 〈1, 3〉, 〈1, 1〉, 〈2, 2〉}; 22R ＝∅.11.(1) R 1R 2＝{〈b , a 〉, 〈b , d 〉}, R 2R 1={〈d , a 〉}.(2) 写出相应R 1, R 2的关系矩阵为: ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=00000001011000001R M , ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=01001001000100002R M , 计算 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=0000000101100000121R R R M ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0100100100010000⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000000101100000=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000000000000000= O . =21R M ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000000101100000⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000000101100000=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000000001110000. =32R M ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0100100100010000⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0100100100010000⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0100100100010000=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0100100100000000 由此可得, R 1 R 2 R 1＝∅, 21R ＝{〈b , a 〉, 〈b , b 〉, 〈b , c 〉}, 32R ＝{〈c , a 〉, 〈c , d 〉, 〈d , c 〉}.(3) 由关系R 1, R 2可得其逆关系为: 1-1R ={〈b , b 〉, 〈c , b 〉, 〈a , c 〉}, 1-2R ={〈a , b 〉, 〈d , c 〉, 〈a , c 〉, 〈c , d 〉}, 由(1)得(R 1R 2)-1＝{〈a , b 〉, 〈d , b 〉}, 从而有关系矩阵:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=000000100010010011-R M , ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=010010000000011012-R M , ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=-0010000000000010121)(R R M . 12.(1) R ＝{〈1, 3〉, 〈2, 2〉, 〈3, 1〉, 〈4, 4〉}, 关系图:︒︒︒︒︒︒︒(2) 依次计算出R 的各次幂.⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=10000001001001001R M , ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=10000001001001002R M ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000000100100100=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010000100001=E 4 (单位矩阵), =3R M ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010000100001⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000000100100100=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000000100100100=M R , =4R M E 4. 故有⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000010000100001nR M , n ＝2k , k ∈N ; ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000000100100100n R M , n ＝2k +1, k ∈N . 13.(1) 设〈x , y 〉∈ R 1 R 3, 则存在z ∈A , 使得〈x , z 〉∈ R 1且〈z , y 〉∈R 3, 由于R 1 ⊆ R 2, 所以〈x , z 〉∈ R 2, 由关系复合的定义, 有〈x , y 〉∈ R 2 R 3, 从而有R 1 R 3⊆ R 2 R 3.(2) 类似于(1)的方法证明. 14.写出相应R , S 的关系矩阵为: ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=0000000000010000001000010R M , ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=0000000010000011000000010S M , 计算M R ∩S ＝⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000000000000000000000010, M R ∪S ＝⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡000000010010011001000010, M R S ＝⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000000000000101000010000.15.由R , S 可得R -1＝{〈x , x 〉, 〈z , x 〉, 〈x , y 〉, 〈y , y 〉, 〈x , z 〉, 〈y , z 〉, 〈z , z 〉}, S -1＝{〈a , x 〉, 〈d , x 〉, 〈a , y 〉, 〈c , y 〉, 〈e , y 〉, 〈b , z 〉, 〈d , z 〉}, (R S )-1={〈a , x 〉, 〈a , y 〉, 〈a , z 〉, 〈b , x 〉, 〈b , z 〉, 〈c , y 〉, 〈c , z 〉, 〈d , x 〉, 〈d , y 〉, 〈d , z 〉, 〈e , y 〉, 〈e , z 〉}.写出相应的矩阵为:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=-1011101111R M , ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=-011010101000111S M , ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=-1101111101011111)(S R M ,o x y 11 o x y1 -1 o x y 11 -1 -1 而⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⨯--1101111101011111011101110110101010001111R S M M 所以111)(---⨯=R S S R M M M .16.R 是自反的; S 是反自反的; T 既不是自反的也不是反自反的. 17.R 既是对称的也是反对称的; S 是对称的但不是反对称的; T 是反对称的但不是对称的; U 既不是对称的也不是反对称的.18.对于任意a ∈A , (a -a )/2=0, 所以〈a , a 〉∈R , 即R 是自反的.对于任意〈a , b 〉∈R , 则(a -b )/2是整数, 因为整数的相反数也是整数, 所以(b -a )/2是整数, 即〈b , a 〉∈R , 亦即R 是对称的.对于任意〈a , b 〉∈R , 〈b , c 〉∈R , 则(a -b )/2, (b -c )/2都是整数. 设(a -b )/2=m , (b -c )/2=k , 则a -b =2m , b -c =2k , 从而有a -c =2(m -k ), 即(a -c )/2=m -k , 故〈a , c 〉∈R , 因此R 是传递的.19.(1) 例如, 〈1, 2〉, 〈2,1〉∈R , 但〈1,1〉∉R , 故R 是不可传递的.(2) 例如, R 1={〈1,1〉, 〈1, 2〉, 〈2, 1〉, 〈2, 2〉, 〈3, 1〉, 〈3, 2〉, 〈4, 1〉, 〈4, 2〉, 〈4, 3〉}, 是包含R 且具有传递性的关系.(3) 因为R 1并非全域关系(否则, 当R 1是全域关系时, 就找不到了), 所以只要取R 2=A ×A 是A 上的全域关系就可满足R 2⊇R , R 2≠R , 并且全域关系R 2显然是一个传递关系.当然这样的R 2可以构造多个, 如, R 2={〈1,1〉, 〈1, 2〉, 〈2,1〉, 〈2, 2〉, 〈3, 1〉, 〈3, 2〉, 〈3, 3〉, 〈4, 1〉, 〈4, 2〉, 〈4, 3〉}也是满足R 2⊇R , R 2≠R 是一个传递关系.20.(1) 如图(a), 满足: 自反性, 对称性, 反对称性, 传递性. (2) 如图(b), 满足: 反对称性和传递性. (3) 如图(c), 满足: 传递性.(a) (b) (c )21.(1) 满足: 自反性、对称性与传递性, 不满足: 反自反性与反对称性. (2) 满足: 反自反性、反对称性与传递性, 不满足: 自反性、对称性.∙ ∙∙b c a (3) 不满足: 自反性、反自反性、对称性、反对称性、传递性.(4) 满足: 自反性、对称性、反对称性与传递性, 不满足: 反自反性. (5) 不满足: 自反性、反自反性、对称性、反对称性、传递性. 22.图2.26满足: 反对称性与传递性, 不满足: 自反性、反自反性与对称性. 图2.27满足: 反自反性、反对称性与传递性, 不满足: 自反性与对称性. 23.R 是反自反的, 既不是自反的, 对称的, 也不是反对称的, 也不具有传递性. R 的关系图如图所示.24.(1) 如, R ={〈1, 2〉, 〈2, 1〉, 〈4, 2〉, 〈2, 4〉}∪I A . (2) 如, R ={〈2, 1〉, 〈4, 2〉, 〈4, 1〉}∪I A . (3) 如, R ={〈4, 1〉, 〈1, 2〉}∪I A .(4) 如, R ={〈1, 1〉, 〈1, 2〉, 〈1, 3〉, 〈1, 4〉, 〈2, 2〉, 〈2, 3〉, 〈2, 4〉, 〈3, 3〉, 〈3, 4〉, 〈4, 4〉}. 25.(1) 对于R 的关系矩阵M R , 由于对角线上全为0, R 是反自反的, 但不是自反的; 由于矩阵是对称的, 所以R 是对称的, 而M R 关于对角线对称位置上的元素不同时为1, 故R 是反对称的.经过计算可得, ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=10101101101111012R M , 故R 2⊄R , 因此R 不具有传递性. (2) 对于R 的关系矩阵, 由于对角线上不全为1, R 不是自反的; 由于对角线上元素全部非0元, R 不是反自反的; 由于矩阵是对称的, 所有R 是对称的; 因为R -1∩R =R ⊄ I A , 所以R 不是反对称的.经过计算可得, =2R M ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010000110011=M R , 故R 2=R , 所以R 是传递的. 26.(1) 取最小集合A ＝{1, 2}, A 上关系R ＝{〈1, 1〉, 〈1, 2〉}, R 既不是自反的也不是反自反的.(2) 取最小集合A ＝{1, 2, 3}, A 上关系R ＝{〈1, 2〉, 〈2, 1〉, 〈2, 3〉}, R 既不是对称的也不是反对称的.(3) 空集合上的关系既是自反的, 又是反自反的; 既是对称的, 又是反对称的. 因此, 结果同(1), (2).(1) 设R 是自反的, 对任意的a ∈A , 〈a , a 〉∈R , 则〈a , a 〉∈R -1, 故R -1也是自反的.(2) 设R 是传递的. 对于任意〈a , b 〉∈R -1, 〈b , c 〉∈R -1. 所以〈c , b 〉∈R , 〈b , a 〉∈R ; 又因为R 是传递的, 所以〈c , a 〉∈R , 因此〈a , c 〉∈R -1, 故R -1也是传递的.(3) 设R 是反自反的, 对任意的a ∈A , 〈a, a 〉∉R , 则〈a, a 〉∉R -1, 故R -1也是自反的. (4) 对于任意的〈a, b 〉∈ R -1, 则〈b , a 〉∈R , 因为R 是对称的, 故〈a, b 〉∈R , 所以〈b , a 〉∈ R -1. 因此R -1是对称的.(5) 反证法证明. 设R -1不是反对称的, 则存在〈a , b 〉∈R -1, 〈b , a 〉∈R -1, a ≠b , 则〈a , b 〉∈ R , 〈b , a 〉∈R , 与R 是反对称的矛盾.28.(1) 因为R 和S 是自反的, 对任意的a ∈A , 〈a , a 〉∈R 并且〈a , a 〉∈S , 则〈a , a 〉∈R ∩S , 〈a , a 〉∈R ∪S , 故R ∩S 和R ∪S 也是自反的.(2) 对任意的a , b ∈A , a ≠b , 使得〈a , b 〉∈R ∩S . 因为〈a , b 〉∈R ∩S , 所以〈a , b 〉∈R 并且〈a , b 〉∈S ; 因为R 和S 是对称的, 所以〈b , a 〉∈R 并且〈b , a 〉∈S , 则〈b , a 〉∈R ∩S , 〈b , a 〉∈R ∪S , 故R ∪S 和R ∩S 也是对称的.(3) 任意的〈a, b 〉∈R ∩S , 〈b , c 〉∈R ∩S , 则〈a , b 〉∈ R , 〈a , b 〉∈S , 〈b , c 〉∈R , 〈b , c 〉∈S , 因为R 和S 是传递的, 因此〈a , c 〉∈R , 〈a , c 〉∈S , 所以〈a , c 〉∈ R ∩S , 即R ∩S 也是传递的.29.由关系R 可直接写出r (R )和s (R )r (R )＝{〈1, 1〉, 〈1, 2〉, 〈2, 2〉, 〈2, 3〉, 〈3, 1〉, 〈3, 3〉}. s (R )＝{〈1, 2〉, 〈2, 1〉, 〈2, 3〉, 〈3, 2〉, 〈3, 1〉, 〈1, 3〉}. 由关系R 写出关系矩阵M R , 并依次计算其幂为:M R =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡001100010, 2R M =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡010001100, 3R M =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100010001, M t (R )=M R +2R M +3R M =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡111111111, 亦即t (R )为A 上的全域关系. 故t (R )＝{〈1, 1〉, 〈1, 2〉, 〈1, 3〉, 〈2, 1〉, 〈2, 2〉, 〈2, 3〉, 〈3, 1〉, 〈3, 2〉, 〈3, 3〉}. 30.由关系R 写出关系矩阵M R 并依次计算其幂为:M R =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010000111001, ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=10000100101110012R M =3R M =4R M . M t (R )=M R +2R M +3R M +4R M =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010010111001, 故 t (R )＝{〈1, 1〉, 〈1, 4〉, 〈2, 1〉, 〈2, 2〉, 〈2, 4〉, 〈3, 3〉, 〈4, 4〉}.由关系R 的关系矩阵M R , 经计算得M r (R )＝⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1101010111100101, M s (R )＝⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0111111111001101, ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=01010101010101012R M =3R M ＝4R M , M t (R )=M R +2R M =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡0101010101010101. 32.(a) 自反闭包为: ; 对称闭包 ; 传递闭包 .(b) 自反闭包为: ; 对称闭包为: ; 传递闭包为: .(c) 自反闭包为: ; 对称闭包为: ; 传递闭包为: . 33.由关系R 的关系矩阵M R , 可直接写出r (R )和s (R )r (R ) =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1010001110001111011011001, s (R ) =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1011100111111111110011101.依次计算关系矩阵M R 的各次幂得2R M =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1011110111111111011111111, 3R M =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1111111111111111111111111=4R M =5R M ,因此有M t (R )=M R +2R M +3R M +4R M +5R M =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1111111111111111111111111, 亦即t (R )为A 上的全域关系.34.∙ ∙ ∙∙ ∙∙∙∙∙∙∙ ∙∙∙∙ ∙ ∙ ∙∙∙∙(1) r (R ), s (R ), t (R )的关系图如图所示.R 的自反闭包 R 的对称闭包 R 的传递闭包(2) r (R )={〈a , c 〉, 〈b , d 〉}∪I A ;s (R )={〈a , a 〉, 〈a , c 〉, 〈c , a 〉, 〈b , d 〉, 〈d , b 〉}; t (R )={〈a , a 〉, 〈b , d 〉, 〈a , c 〉}. 35.(1) 因为R 自反, 得r (R )=R , 即R ∪I A =R ,r (s (R ))=s (R )∪I A =(R ∪R -1)∪I A = (R ∪I A )∪R -1=r (R )∪R -1 =R ∪R -1 =s (R ),所以s (R )自反的.类似可以证明t (R )也是自反的. (2) 证明t (R )对称:(t (R ))-1=(R ∪R 2∪…∪R n ∪…)-1= R -1∪(R 2)-1 ∪…∪(R n )-1∪… = R -1∪(R -1)2 ∪…∪(R -1)n ∪…=R ∪R 2∪…∪R n ∪… (∵R 对称，∴R -1 =R ) =t (R )所以t (R )是对称的. 类似可以证明r (R )也是对称的.(3) 证明r (R )传递: 先用归纳法证明下面结论:(R ∪I A )i = I A ∪R ∪R 2∪…∪R i .(i) 当i =1时, R ∪I A = I A ∪R , 结论成立. (ii) 假设i ≤k 时结论成立, 即(R ∪I A )k = I A ∪R ∪R 2∪…∪R k .(iii) 当i =k +1时(R ∪I A )k +1=(R ∪I A )k (R ∪I A )= (I A ∪R ∪R 2∪…∪R k )(I A ∪R )= (I A ∪R ∪R 2∪…∪R k )∪(R ∪R 2∪…∪R k +1) = I A ∪R ∪R 2∪…∪R k ∪R k +1所以结论成立.t (r (R ))=t (R ∪I A )= (R ∪I A )∪(R ∪I A )2∪(R ∪I A )3∪…=(I A ∪R )∪(I A ∪R ∪R 2)∪(I A ∪R ∪R 2∪R 3)∪… = I A ∪R ∪R 2∪R 3∪…= I A ∪t(R ) = I A ∪R (R 传递t(R )=R ) =r (R )所以r (R )是传递的.∙∙ ∙∙a c b d ∙∙a cb ∙ ∙d ∙∙ ∙∙a c b d36.(1) 左边= r (R 1∪R 2)=R 1∪R 2 ⋃I A右边= r (R 1)∪r (R 2) =R 1∪I A ∪R 2∪I A =R 1∪R 2∪I A(1)式得证.(2) 左边=s (R 1∪R 2)=(R 1∪R 2)∪(R 1∪R 2)-1= R 1∪R 2∪R 1-1∪R 2-1= (R 1∪R 1-1)∪(R 2∪R 2-1)=s (R 1)∪s (R 2)(2)式得证.(3) 证明t (R 1∪R 2)⊇t (R 1)∪t (R 2).t (R 1∪R 2)=(R 1∪R 2)∪(R 1∪R 2)2∪┄∪(R 1∪R 2)n而 (R 1∪R 2)2= (R 1∪R 2)o(R 1∪R 2)=((R 1∪R 2)o R 1)∪((R 1∪R 2)o R 2)= R 12∪R 2o R 1∪R 1o R 2∪R 22 ⊇R 12∪R 22 ………(R 1∪R 2)n ⊇R 1n ∪R 2n . 于是有(R 1∪R 2)∪(R 1∪R 2)2 ∪…∪(R 1∪R 2)n ⊇R 1∪R 12∪…∪R 1n ∪R 2∪R 22∪R 22…∪R 2n 即t (R 1∪R 2) ⊇ t (R 1)∪t (R 2), (3)式得证．37.(1) 不满足自反性、反对称性, 所以不是偏序关系; (2) 是偏序关系;(3) 不是偏序关系. 因为若取a =2, 则22|/2, 所以〈2, 2〉∉R , 即R 不具有自反性.38.(a) R={〈5, 2〉, 〈5, 3〉, 〈5, 4〉, 〈5, 1〉, 〈2, 3〉, 〈2, 4〉, 〈1, 3〉, 〈1, 4〉, 〈3, 4〉} I A ; 关系矩阵为：M R =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡11111010*******0111001101.(b) R={〈1, 2〉, 〈1, 3〉, 〈1, 4〉, 〈5, 2〉, 〈5, 3〉, 〈5, 4〉, 〈3, 4〉, 〈2, 4〉} I A ; 关系矩阵为: M R =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1111001000011000101001111.39. . 40. (a) ; (b) ; (c), 全序关系.∙∙∙∙∙12345∙∙∙∙1234∙∙∙∙1234∙∙∙∙123441. 哈斯图为：(1) ; (2) ; (3) ; (4) ,其中(2)、(3)是全序关系.42.因为R 1不满足自反性, 但满足反自反性和传递性, 因而R 1是拟序关系; 而R 2, R 3满足自反性, 反对称性和传递性, 故R 2, R 3是偏序关系.43.(1) 因为R 是S 上的偏序, 所以R 是自反的、反对称的、传递的. 因而对于任意x ∈S , 〈x , x 〉∈R , 又对于任意x ∈S ', 有〈x , x 〉∈ S '⨯S '. 所以对于任意x ∈S ', 有〈x , x 〉∈ R ', 所以R '是自反的.设〈x , y 〉∈ R ', 〈y , x 〉∈ R ', 则〈x , y 〉∈ R , 〈y , x 〉∈ R , 由R 是反对称的, 故x =y . 因而若R 是反对称的, 则R '也是反对称的.若R 在S 上是传递的, 则由〈a , b 〉∈ R ', 〈b , c 〉∈ R ', 有〈a , b 〉∈ R , 〈a , b 〉∈ S '⨯S ', 〈b , c 〉∈ R ', 〈b , c 〉∈ S '⨯S ', 故〈a , c 〉∈ R , 〈a , c 〉∈ S '⨯S ', 因此〈a , c 〉∈ R ', 即R '是传递的, 因此R 是也是传递的, 所以R '是偏序.(2) 因为R 是S 上的拟序, 所以R 是反自反的、传递的. 因而对于任意x ∈ S ', 〈x , x 〉∉R ,所以〈x , x 〉∉ R ', 因而R '也是反自反的. 由(1)的证明过程可以知道, R '是传递的, 因此R '是拟序.(3) 若R 是线序的, 则R 是偏序的, 且对于任意的a , b ∈S , 或者〈a , b 〉∈ R 或者〈b , a 〉∈ R .因而对于任意的x , y ∈ S ', 也有〈x , y 〉∈ R 或〈y , x 〉∈ R . 但〈x , y 〉∈ S '⨯S ', 〈y , x 〉∈ S '⨯S ', 所以, 或者〈x , y 〉∈ R '或者〈y , x 〉∈ R '. 因而S '上任一元素是可比较的, 又由(1)知R '也是偏序, 所以R '是S '上的线序.44.对于任意x ∈N , 则x 为自然数, 所以x ≥x , 所以〈x , x 〉∈ R ≥, 即为自反关系. 若〈x , y 〉∈ R ≥, 〈y , x 〉∈ R ≥, 则x ≥y 且y ≥x , 故x=y , 因此R ≥是反对称的. 若〈x , y 〉∈ R ≥, 〈y , z 〉∈ R ≥, 则x ≥y 且y ≥z , 故x ≥z , 因此R ≥是可传递的.综上所述, 关系R ≥是一种偏序关系. 又在N 上任意两个自然数都可以比较大小, 也就是在N 上关于关系R ≥都是可比较的, 因此R ≥是全序关系.45.由于包含关系R ⊆是一种偏序关系, 对于ρ的元素按照包含关系有：∅⊆{a }⊆{a , b }⊆{a , b , c }.由此可知ρ的元素按照包含关系存在一条链, 因此R ⊆是全序关系.46．在集合A ＝{x | x 是一个实数且-5≤x ≤20}中, 因为任意一个实数自身不会小于自身, 所以小于关系是反自反的; 又因为小于关系具有传递性; 所以小于关系是A 上的拟∙∙∙∙∙24816 32 ∙∙∙∙∙3612 36 72 ∙∙∙∙24 36 2 ∙ ∙ 36 12 ∙∙ 10 3 2 6 4 12∙ ∙ ∙ ∙ ∙130 ∙序关系.47.因为I A ⊆R , 所以R 具有自反性. R 的关系矩阵为:M R =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000000011000000001000000011000000101000001111000011101000000001. 由关系矩阵可知, r ij +r ji ≤1, 故R 是反对称的; 可计算对应的关系矩阵为:⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=10000000110000000010000000110000001010000011110000111010000000012R M = M R 由以上矩阵可知R 是传递的. 所以, R 是偏序关系, 即〈A , R 〉是偏序集. 所对应的哈斯图如图所示:极大元：a , f , h ; 极小元：a , b , c , g.48.哈斯图为：(1) 上界12, 24, 36, 下界2; (2) 无上界, 下界2, 4, 6, 12. 49.(1) 哈斯图和关系图如图所示:∙ ∙ ∙∙ f c d b ∙ e ∙∙g h a∙∙∙ ∙ ∙ 24 2 4 8 ∙∙612 36 ∙(2) 没有最小元素 最大元素为a ; (3) 极小元为d , e , 极大元为a ;(4) 各子集的上界、下界, 最小上界、最大下界情况如下表:子集 上界 下界 最小上界最大下界{b , c , d } a , c d , c c d {c , d , e } a , c 不存在 c 不存在 {a , b , c }ab , dab50.最大元：9, 极大元：9, 上界：27, 18, 9, 最小上界：9, 最小元：3, 极小元：3, 下界：3, 最大下界：3.51.上界为f , 下界为a , b , 最大上界为f , 最小下界不存在. 52.B 的极大元为19, 极小元为2, 最大元为19, 最小元为2. 53.哈斯图如图所示. 对于集合B : 无最小元素, 最大元素, 下界和最大下界为1, 上界和最小上界不存在, 极大元不存在, 极小元为1.54.(1) 等价关系;(2) 不是等价关系; 因为〈2, 1〉, 〈1, 3〉∈R , 但〈2, 3〉∉R , 即传递性不成立. (3) 等价关系; (4) 等价关系; (5) 等价关系. 55.(1) 等价关系. 因为M R 主对角线上元素全为1, 所以R 是自反的; 又M R 是对称矩阵, 所以关系R 是对称的; 又⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1101100012R M=M R , 亦即R 2=R , 故R 具有传递性, 所以R ∙∙ ∙∙ a c b d e ∙ ∙ ∙ ∙ 5 13 6 ∙24∙∙ c ∙ ∙ ∙a eb d ∙是等价关系.(2) 不是等价关系. 因为M R不是对称矩阵, 所以关系R不具有对称性, 故R不是等价关系.56.(1) 不是A上等价关系. 因为A×A-R1不再满足自反性. 例如, A={a, b}, R1={〈a, a〉, 〈b, b〉}, 则A×A-R1={〈a, b〉, 〈b, a〉}, 显然A×A-R1不是A上等价关系.(2) 不是A上等价关系. 因为R1-R2不再满足自反性. 例如, A={a, b, c}, R1={〈a, b〉, 〈b, a〉, 〈b, c〉, 〈c, b〉, 〈a, c〉, 〈c, a〉, 〈a, a〉, 〈b, b〉, 〈c, c〉}, R2={〈b, c〉, 〈c, b〉, 〈a, a〉, 〈b, b〉, 〈c, c〉}, 则R1-R2={〈a, b〉, 〈b, a〉, 〈a, c〉, 〈c, a〉}, 显然R1-R2不是A上等价关系.(3) 21R是A上等价关系. (见67题证明)(4) r (R1-R2)不一定是A上等价关系. 例如, (2)中所设R1和R2是集合A上的等价关系, 但r (R1-R2)={〈a, b〉, 〈b, a〉, 〈a, c〉, 〈c, a〉, 〈a, a〉, 〈b, b〉, 〈c, c〉}不是A上等价关系.例如, A={a, b}, R1={〈a, b〉, 〈b, a〉, 〈a, a〉, 〈b, b〉}, R2={〈a, a〉, 〈b, b〉}, 则r (R1-R2)={〈a, b〉, 〈b, a〉, 〈a, a〉, 〈b, b〉}是A上等价关系.(5) 不是A上等价关系, 因为R1 R2不再满足对称性. 例如, A={a, b}, R1={〈a, b〉}, R2={〈b, a〉}, 则R1 R2={〈a, a〉}, 显然R1 R2不是A上等价关系.57.若任取〈x, y〉∈A, 因为|x-y|=|x-y|, 故〈x, y〉R〈x, y〉, 所以R是自反的;任取〈x, y〉,〈u, v〉∈A, 使得〈x, y〉R〈u, v〉, 则|x-y|=|u-v|, 故〈u, v〉 R〈x, y〉, 所以R是对称的;任取〈x, y〉, 〈u, v〉, 〈w, z〉∈A, 使得〈x, y〉R〈u, v〉, 〈u, v〉R〈w, z〉, 则有|x-y|=|u-v |, |u-v| = |w-z|, 从而有|x-y|= |w-z|, 即〈x, y〉R〈w, z〉, 所以R是传递的.综上, R是等价关系.A/R={{〈1, 1〉, 〈2, 2〉, 〈3, 3〉}, {〈1, 2〉, 〈2, 1〉, 〈2, 3〉, 〈3, 2〉, 〈3, 4〉}, {〈1, 3〉, 〈2, 4〉, 〈3, 1〉}, {〈1, 4〉}}.58.(1) 对于任意〈a, b〉∈A, 有a2+b2= a2+b2, 故〈a, b〉R〈a, b〉, 自反性成立.对于任意〈a, b〉∈A, 有a2+b2= a2+b2, 则有〈a, b〉R〈b, a〉, 对称性成立.若任意〈a, b〉, 〈c, d〉, 〈e, f〉∈A, 有〈a, b〉R〈c, d〉, 〈c, d〉R〈e, f〉, 即a2+b2= c2+d 2, c2+d 2= e2+f 2, 故a2+b2= e2+f 2, 则必有〈a, b〉R〈e, f〉, 传递性成立.综上R是A上等价关系.(2)A/R的等价类是以(0, 0)为中心的无穷多个同心圆, 包括半径为0的圆.59.(1) 由关系矩阵可知: 对角线元素全为1, 故R自反性成立; M R是对称矩阵, 故R是对称的; 又因为因为对于任意的a ij = 1, a jk = 1, 有a ik = 1, 故R传递性成立.综上R是等价关系.(2) 由等价关系可得其等价类为：[1]R= [2]R = [3]R =[5]R ={1, 2, 3, 5}, [4]R ={4}, 故A/R={{1, 2, 3, 5}, {4}}.(1)A上最大的等价关系是全域关系R=A×A={〈a, b〉 | a, b∈A}, 因此有n2个元素在A 上的最大的等价关系R中, 因为所有n2个二元组都在R=A×A中.(2) A上的最大的等价关系R的秩是1. 这是因为A中任何两个元素都有全域关系R= A×A, 因此R的等价块包含了A的所有元素, 即A的所有元素都在同一个等价块中. 所以商集只有一个等价块{A}, 它包含了A的所有元素.(3) A上的最小的等价关系是恒等关系I A={〈a, a〉 | a∈A }, 它中有n个元素, 即n个自反对.(4) A上的最小的等价关系的商集包含n个元素, 因为恒等关系的每一个元素都自成一个等价块, 每一等价块中也只有一个元素.61.等价关系R的等价类为[1]=[5]={1, 5}, [2]=[4]={2, 4}, [3]=[6]={3, 6}, 故R诱导的划分π={{1, 5}, {2, 4}, {3, 6}}.62.(1) 不是划分; 因为A≠{1, 3, 6}∪{2, 8, 10}∪{4, 5, 7}.(2) 不是划分; 因为{1, 5, 7}∩{3, 5, 6, 10}={5}≠∅.(3) 是划分, 它诱导的等价关系为：R={1, 2, 7}⨯{1, 2, 7}∪{3, 5, 10}⨯{3, 5, 10}∪{4, 6, 8}⨯{4, 6, 8}∪{9}⨯{9}={〈1, 1〉, 〈1, 2〉, 〈1, 7〉, 〈2, 1〉, 〈2, 2〉, 〈2, 7〉, 〈7, 1〉, 〈7, 2〉, 〈7, 7〉, 〈3, 3〉, 〈3, 5〉, 〈3, 10〉, 〈5, 3〉, 〈5, 5〉, 〈5, 10〉, 〈10, 3〉, 〈10, 5〉, 〈10, 10〉, 〈4, 4〉, 〈4, 6〉, 〈4, 8〉, 〈6, 4〉, 〈6, 6〉, 〈6, 8〉, 〈8, 4〉, 〈8, 6〉, 〈8, 8〉, 〈9, 9〉}.(4) 是划分, 它诱导的等价关系为：R={1, 2, 5}⨯{1, 2, 5}∪{3, 4}⨯{3, 4}∪{6, 7, 8}⨯{6, 7, 8}∪{9, 10}⨯{9, 10}={〈1, 1〉, 〈1, 2〉, 〈1, 5〉, 〈2, 1〉, 〈2, 2〉, 〈2, 5〉, 〈5, 1〉, 〈5, 2〉, 〈5, 5〉, 〈3, 3〉, 〈3, 4〉, 〈4, 3〉, 〈4, 4〉, 〈6, 6〉, 〈6, 7〉, 〈6, 8〉, 〈7, 6〉, 〈7, 7〉, 〈7, 8〉, 〈9, 9〉, 〈9, 10〉, 〈10, 9〉, 〈10, 10〉}.63.只要求出A上的全部划分, 即为等价关系.划分为一个块的情况: 1种, 即{a, b, c, d};划分为两个块的情况: 7种, 即{{a, b}, {c, d}}, {{a, c}, {b, d}}, {{a, d}, {b, c}}, {{a}, {b, c, d}}, {{b}, {a, c, d}}, {{c}, {a, b, d}}, {{d},{a, b, c}};划分为三个块的情况: 6种, 即{{a, b}, {c}, {d}}, {{a, c}, {b}, {d}}, {{a, d}, {b}, {c}}, {{a}, {b}, {c, d}}, {{a}, {c}, {b, d}}, {{a}, {d}, {b, c}};划分为四个块的情况: 1种, 即{{a}, {b}, {c}, {d}},因此, 共有15种不同的等价关系.。
离散数学第1章习题解答
习题 1.11. 下列句子中，哪些是命题？哪些不是命题？如果是命题，指出它的真值。
⑴ 中国有四大发明。
⑵ 计算机有空吗?⑶ 不存在最大素数。
⑷ 21+3 < 5。
⑸ 老王是山东人或河北人。
⑹ 2 与 3 都是偶数。
⑺ 小李在宿舍里。
⑻ 这朵玫瑰花多美丽呀!⑼ 请勿随地吐痰!⑽ 圆的面积等于半径的平方乘以p。
⑾只有 6 是偶数， 3 才能是 2 的倍数。
⑿雪是黑色的当且仅当太阳从东方升起。
⒀如果天下大雨，他就乘班车上班。
解：⑴⑶⑷⑸⑹⑺⑽⑾⑿⒀是命题，其中⑴⑶⑽⑾是真命题，⑷⑹⑿是假命题，⑸⑺ ⒀的真值目前无法确定；⑵⑻⑼不是命题。
2. 将下列复合命题分成若干原子命题。
⑴ 李辛与李末是兄弟。
⑵ 因为天气冷，所以我穿了羽绒服。
⑶ 天正在下雨或湿度很高。
⑷ 刘英与李进上山。
⑸ 王强与刘威都学过法语。
⑹ 如果你不看电影，那么我也不看电影。
⑺我既不看电视也不外出，我在睡觉。
⑻ 除非天下大雨，否则他不乘班车上班。
解：⑴本命题为原子命题；⑵ p：天气冷；q：我穿羽绒服；⑶ p：天在下雨；q：湿度很高；⑷ p：刘英上山；q：李进上山；⑸ p：王强学过法语；q：刘威学过法语；⑹ p：你看电影；q：我看电影；⑺ p：我看电视；q：我外出；r ：我睡觉；⑻ p：天下大雨；q：他乘班车上班。
3. 将下列命题符号化。
⑴ 他一面吃饭，一面听音乐。
⑵ 3 是素数或 2 是素数。
⑶ 若地球上没有树木，则人类不能生存。
⑷ 8 是偶数的充分必要条件是 8能被 3 整除 ⑸ 停机的原因在于语法错误或程序错误。
⑹ 四边形 ABCD 是平行四边形当且仅当 它的对边平行 ⑺ 如果 a 和 b 是偶数，则 a +b 是偶数。
解：⑴ p ：他吃饭； q ：他听音乐；原命题符号化为： p ∧ q ⑵ p ：3 是素数； q ： 2是素数；原命题符号化为： p ∨q ⑶ p ：地球上有树木； q ：人类能生存；原命题符号化为： p → q⑷ p ：8 是偶数； q ：8能被 3整除；原命题符号化为： p ?q⑸ p ：停机； q ：语法错误； r ：程序错误；原命题符号化为： q ∨r →p⑹ p ：四边形 ABCD 是平行四边形； q ：四边形 ABCD 的对边平行；原命题符号化为： p ?q 。
西电离散数学习题答案
西电离散数学习题答案《西电离散数学习题答案》离散数学是计算机科学和数学中的重要分支，它研究离散对象和离散关系的数学结构。
西安电子科技大学是中国著名的工科院校，其离散数学课程一直以严谨的教学和丰富的习题而闻名。
在这篇文章中，我们将为大家提供西电离散数学习题的答案，希望能够帮助大家更好地掌握离散数学的知识。
1. 集合论1) 设A={1,2,3,4,5}，B={3,4,5,6,7}，求集合A和B的并集和交集。
答：A和B的并集为{1,2,3,4,5,6,7}，交集为{3,4,5}。
2) 若集合A={a,b,c}，B={b,c,d}，C={c,d,e}，求(A∩B)∪C。
答：(A∩B)∪C = {c,d}∪{c,d,e} = {c,d,e}。
2. 图论1) 给定一个简单图G，如果G有6个顶点和8条边，求G的度序列。
答：度序列为{2,2,2,2,1,1}。
2) 若一个图G有5个顶点和7条边，求G的连通分量数目。
答：连通分量数目为1，因为所有顶点都在同一个连通分量中。
3. 命题逻辑1) 设p为命题“今天下雨”，q为命题“我要带伞”，若今天下雨我就要带伞，用命题逻辑表示。
答：p→q。
2) 已知命题p为“我喜欢数学”，q为“我喜欢计算机”，用命题逻辑表示“我既喜欢数学又喜欢计算机”。
答：p∧q。
通过以上习题的答案，我们可以看到西电离散数学课程的内容涵盖了集合论、图论、命题逻辑等多个方面，而且题目设计严谨，能够帮助学生更好地理解和掌握离散数学的知识。
希望同学们在学习离散数学的过程中能够认真对待习题，不断巩固知识，提升自己的数学素养。
离散数学习题解答
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⒋ 求下列公式在真值赋值 ( p1 /1, p2 /1, p3 / 0, p4 / 0) 下的值： ⑴ p1 ∨ ( p2 ∧ p3 ) ⑵ ( p1 ∧ p2 ∧ p3) ∨ ¬(( p1 ∨ p2 ) ∧ ( p3 ∨ p4 )) ⑶ ¬( p1 ∧ p2 ) ∨ ¬p3 ∨ (((¬p1 ∧ p2 ) ∨ ¬p3 ) ∧ ¬p4 ) ⑷ ( p2 ↔ ¬p1) → ¬p3 ∨ p4 ⑸ ( p1 ↔ p3) ∧ (¬p2 → p4 ) ⑹ p1 ∨ ( p2 → p3 ∧ ¬p1) ↔ p2 ∨ ¬p4 ⑺ ( p1 ↔ p3 ) ∧ (¬p2 ⊕ p4 ) 解 记真值赋值 ( p1 /1, p2 /1, p3 / 0, p4 / 0) 为 v。 ⑴ v( p1 ∨ ( p2 ∧ p3 )) = 1∨ (1∧ 0) = 1 。 ⑵ v(( p1 ∧ p2 ∧ p3) ∨ ¬(( p1 ∨ p2 ) ∧ ( p3 ∨ p4 ))) = (1 ∧ 1 ∧ 0) ∨ ¬((1 ∨ 1) ∧ (0 ∨ 0)) = 1 ⑶ v(¬( p1 ∧ p2 ) ∨ ¬p3 ∨ (((¬p1 ∧ p2 ) ∨ ¬p3 ) ∧ ¬p4 )) = ¬(1 ∧ 1) ∨ ¬0 ∨ (((¬1 ∧ 1) ∨ ¬0) ∧ ¬0) = 1 。 ⑷ v(( p2 ↔ ¬p1) → ¬p3 ∨ p4 ) = (1 ↔ ¬1) → ¬0 ∨ 0 = 1。 ⑸ v(( p1 ↔ p3) ∧ (¬p2 → p4 )) = (1 ↔ 0) ∧ (¬1 → 0) = 0 。 ⑹ v( p1 ∨ ( p2 → p3 ∧ ¬p1) ↔ p2 ∨ ¬p4 ) = 1 ∨ (1 → 0 ∧ ¬1) ↔ 1 ∨ ¬0 = 1。 ⑺ v(( p1 ↔ p3) ∧ (¬p2 ⊕ p4 )) = (1 ↔ 0) ∧ (¬1 ⊕ 0) = 0 。
离散数学_第一章_集合
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离散数学
叙述恰当严谨，论证详尽严密，内容新颖丰富是本课 程的特点。 离散数学具有抽象性、非线性、非寻绎性、构造性、 结构性、整体性等结构性数学特点。 证明方法除了大量的运用常用的（数学）归纳法、演 绎法、反证法、归谬法、二难法、二分法、枚举法 （穷举法）、相容排斥法等方法之外，特别着重于存 在性、结构性、构造性方法，以及各部分内容自己所 特有的方法（比如图论的删点增点方法、删边增边方 法、伸路蹦圈方法）。
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离散数学
X x Ａ y
Ｂ
例.X={a,b,c,d,e,f},A={ a,c,d} ,B={c, d,e} 。则 (AB)(BA) 。 即A与B互不包含
定理1.设A,B,C为任意三个集合。那么 (1) 自反性：A A (每个集合是它自己的子集) ； (2) 反对称性：AB BA A=B ； (3) 传递性：AB BC AC ； 这说明包含关系是集合间的半序关系(参见第二章 §6 )。 [证明].(1)(采用元素法)对于任何元素xX，若xA，则 xA。因此，根据元素x的任意性，可知AA。所以 包含关系是自反的；
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离散数学
无重复性是集合的四大性质之一。 五.空集（empty,null,void set）：记为 空集是没有成员的集合。即 注.将空集作为集合实 际上是集合运算的封 x(x）（所谓的空集公理）； 闭性所要求的 ! 所以={ }； 空集是集合(作这点规定是运算封闭性的要求)。 空集是唯一的。因为若有两个空集，则它们有完全 相同的元素(都没有任何元素)，所以它们相等，是同 一集合。 六.全集（universe of discourse）：记为X 全集是所要研究的问题所需的全部对象（元素） 所构成的集合。 全集给个体（研究的对象）划定适当的范围。
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离散数学辅助教材概念分析结构思想与推理证明第一部分集合论刘国荣交大电信学院计算机系离散数学习题解答习题一（第一章集合）1. 列出下述集合的全部元素：1）A={x | x ∈N∧x是偶数∧x＜15}2）B={x|x∈N∧4+x=3}3）C={x|x是十进制的数字}[解] 1）A={2，4，6，8，10，12，14}2）B=∅3）C={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}2. 用谓词法表示下列集合：1）{奇整数集合}2）{小于7的非负整数集合}3）{3，5，7，11，13，17，19，23，29}[解] 1）{n n∈I∧(∃m∈I)(n=2m+1)}；2）{n n∈I∧n≥0∧n<7}；3）{p p∈N∧p>2∧p<30∧⌝(∃d∈N)(d≠1∧d≠p∧(∃k∈N)(p=k⋅d))}。
3. 确定下列各命题的真假性：1）∅⊆∅2）∅∈∅3）∅⊆{∅}4）∅∈{∅}5）{a，b}⊆{a，b，c，{a，b，c}}6）{a,b}∈(a，b，c，{a，b，c})7）{a，b}⊆{a，b，{{a，b，}}}8）{a，b}∈{a，b，{{a，b，}}}[解]1）真。
因为空集是任意集合的子集；2）假。
因为空集不含任何元素；3）真。
因为空集是任意集合的子集；4）真。
因为∅是集合{∅}的元素；5）真。
因为{a，b}是集合{a，b，c，{a，b，c}}的子集；6）假。
因为{a,b}不是集合{a，b，c，{a，b，c}}的元素；7）真。
因为{a，b}是集合{a，b，{{a，b}}}的子集；8）假。
因为{a,b}不是集合{a，b，{{a，b}}}的元素。
4. 对任意集合A，B，C，确定下列命题的真假性：1）如果A∈B∧B∈C，则A∈C。
2）如果A∈B∧B∈C，则A∈C。
3）如果A⊂B∧B∈C，则A∈C。
[解] 1）假。
例如A={a}，B={a，b}，C={{a}，{b}}，从而A∈B∧B∈C但A∈C。
2）假。
例如A={a}，B={a，{a}}，C={{a}，{{a}}}，从而A∈B∧B∈C，但、A ∈C。
3）假。
例如A={a}，B={a，b}，C={{a}，a，b}，从而ACB∧B∈．C，但A∈C。
5．对任意集合A，B，C，确定下列命题的真假性：1）如果A∈B∧B⊆C，则A∈C。
2）如果A∈B∧B⊆C，则A⊆C。
3）如果A⊆B∧B∈C，则A∈C。
3）如果A⊆B∧B∈C，则A⊆C。
[解] 1）真。
因为B⊆C⇔∀x（x∈B⇒x∈C），因此A∈B⇒A∈C。
2）假。
例如A={a}，B={{a}，{b}}，C={{a}，{b}，{c}}从而A∈B∧B⊆C，但A∉C。
3）假。
例如A={a}，B={{a，b}}，C={{a，{a，b}}，从而A⊆B∧B∈C，但A∉C。
4）假。
例如A={a}，B={{a，b}}，C={{a，b}，b}，从而A⊆B∧B∈C，但A∉C。
6．求下列集合的幂集：1）{a，b，c}2）{a，{b，c}}3）{∅}4）{∅，{∅}}5）{{a，b}，{a，a，b}，{a，b，a，b}}[解] 1）{∅，{a}，{b}，{c}，{a，b}，{a，c}，{b，c}，{a，b，c}}2）{，{a}，{{b，c}}，{a，{a，b}}}3）{∅，{∅}}4）{∅，{∅}，{{∅}}，{∅，{∅}}}5）{∅，{{a，b}}}7．给定自然数集合N的下列子集：A={1，2，7，8}B={ x|x2＜50}C={x|x可以被3整除且0≤x≤30}D={x|x=2K，K∈I∧O≤K≤6}列出下面集合的元素：1）A∪B∪C∪D2）A∩B∩C∩D3）B\（A∪C）4）（A′∩B）∪D[解] 因为B={1，2，3，4，5，6，7}，C={3，6，9，12，15，18，21，24，27，30}，D={1，2，4，8，16，32，64，}，故此1）A∪B∪C∪D={1，2，3，4，5，6，7，8，9，12，15，16，18，21，24，27，30，32，64}2）A∩B∩C∩D=∅3）B\（A∪C）={4，5}4）（A′∩B）∪D={1，2，3，4，5，6，7，8，16，32，64}8．设A、B、C是集合，证明：1）（A\B）=A\(B\C)2）（A\B）\C=（A\C）\（B\C）3）（A\B）\C=(A\C)\B[证明] 1）方法一：（A\B）\C=（A∩B′）∩C′（差集的定义）=A∩（B′∩C′）（交运算的结合律）=A∩（B∪C）′（deMorgan律）=A\（B∪C）（差集的定义）方法二：对任一元素x∈（A\B）\C，则x∉C，同时，x∈A\B，x∈A，x∉B，所以，x∈A，x∉B∪C，即x∈A\（B∪C），由此可见（A\B）\C⊆A\（B∪C）。
反之，对任一元素x∈A\（B∪C），则x∈A，且x∉B∪C，也就是说x∉A，x∉B，x∉C。
所以x∈（A\B）\C，由此可见A\（B∪C）⊆（A\B）\C。
因此A\（B\C）。
2）方法一：（A\B）\C=A\（B∪C）（根据1））=A\（C∪B）（并运算交换律）=A\（（C∪B）∩Ⅹ）（0—1律）=A\（（C∪B）∩（C∪C′））（0—1律）=A\（C∪（B∩C′）（分配律）=（A\C）\（B∩C′）（根据1）=（A\C）\（B∩C）（差集的定义）方法二：对任一元素x∈（A\B）\C，可知x∈A，x∉B，x∉C，x∈A\C。
又由x∉B，x∉B\C，x∈（A\C）\（B\C）\（B\C）。
所以（A\B）\C⊆（A\C）\（B\C）。
反之，对任x∈（A\C）\（B\C），可知x∈A\C，x∉B\C。
由x∈A\C，可知x∈A，x∉C。
又因为x∉B\C及x∉C，可知x∉B。
所以，x∈（A\B）\C。
因此（A\B）\C⊆（A\B）\C。
由此可得（A\B）\（B\C）⊆（A\B）\C。
3）方法一：（A\C）\C=A\（B∪C）(根据1))=A\（C∪B）（并运算交换律）=（A\C）\B （根据1））方法二：对任一元素x∈（A\B）\C，可知x∈A，x∉B，x∉C。
由为x∈A，x∉C，所以，x∈A\C。
又由x∉B，x∈（A\C）\B。
所以，（A\B）\C⊆（A\C）\B。
同理可证得（A\C）\B⊆（A\B）\C。
9. 设A、B是Ⅹ全集的子集，证明：A⊆B⇔A′∪B=X⇔A∩B′=∅[解](采用循环证法)(1)先证A⊆B⇒A′∪B=X；方法一：A′∪B=A′∪(A∪B) （因为条件A⊆B及定理4）=(A′∪A)∪B （∪的结合律）=(A∪A′)∪B （∪的交换律）=X∪B （互补律）=X （零壹律）方法二：A⊆B⇒A∪B=B （定理4）⇒B=A∪B （等号=的对称性）⇒A′∪B=A′∪(A∪B) （两边同时左并上A′）⇒A′∪B==(A′∪A)∪B （∪的结合律）⇒A′∪B=(A∪A′)∪B （∪的交换律）⇒A′∪B=X∪B （互补律）⇒A′∪B=Ｘ（零壹律）方法三：因为A′⊆X且B⊆X，所以根据定理2的3'）就有A′∪B⊆Ｘ；另一方面，由于B⊆A′∪B 及根据换质位律可得B′⊆A′⊆A′∪B，因此，由互补律及再次应用定理2的3'），可得X=B∪B′⊆A′∪B，即X⊆A′∪B；所以，A′∪B=Ｘ。
(2)次证A′∪B=X⇒A∩B′=∅；A′∪B=X⇒(A′∪B)′=X′（两边同时取补运算′）⇒(A′)′∩B′=X′（de Morgan律）⇒A∩B′=X′（反身律）⇒A∩B′=X′（零壹律）(3)再证A∩B′=∅⇒A⊆B；方法一：A=A∩X (零壹律) =A∩(B∪B′) (互补律)=(A∩B)∪(A∩B′) (分配律)=(A∩B)∪∅(条件A∩B′=∅)=A∩B (零壹律)⊆B （定理2的3)）方法二：A∩B′=∅⇒B=B∪∅(零壹律)=B∪(A∩B′) （条件A∩B′=∅）=(B∪A)∩(B∪B′) (分配律)=(A∪B)∩(B∪B′) (∪的交换律)=(A∪B)∩X (互补律)=A∪B (零壹律)⇒A⊆B （定理4的2)）10. 对于任意集合A，B，C，下列各式是否成立，为什么？1）A∪B=A∪C⇒B=C2）A∩B=A∩C⇒B=C[解] 1）不一定。
例如：A={a}，B={a，b}，C={b}。
显然有A∪B=A∪C，但B≠C。
2）不一定。
例如：A={a}，B={a，b}，C={b，c}。
显然有A ∩B=A ∩C ，但B ≠C 。
11．设A ，B 为集合，给出下列等式成立的充分必要条件：1） A\B=B 2） A\B=B\A 3） A ∩B=A ∪B 4） A ⊕B=A[解] 1）A\B=A ∩B ′，由假设可知A\B=B ，即A ∩B ′=B 。
由此可知B=A ∩B ′⊆B ′，故此B=B ∩B ′=∅。
由假设可知A=A\∅=A\B=B=∅。
所以当A\B=B 时有A=B=∅∅。
反之，当A=B=∅时，显然A\B=B 。
因此A\B=B 的充分必要条件是A=B=∅。
2）设A\B ≠∈∅，则有元素a ∈A\B ，那么，a ∈A ，而由假设A\B=B\A 。
所以a ∈B\A ，从而a ∉A ，矛盾。
所以A\B=，故A ⊆B 。
另一方面由B\A=A\B=∅。
可得B ⊆A 。
因此当A\B=B\A 时，有A=B 。
反之，当A=B 时，显然A\B=B\A=∅ 因此，A\B=B\A 的充要条件是A=B 。
3）由于A ∪B=A ∩B ，从而A ⊆A ∪B=A ∩B ⊆B ，以及B ⊆A ∪B=A ∩B ⊆A 故此A ∪B=A ∩B ，有A=B 。
5） 根据定理6的1）有A ⊕∅=A ，由已知条件A ⊕B=A ，可得A ⊕B=A ⊕∅。
从而由对称差的消去律可得B=∅。
反之，若B=∅，则A ⊕B=A ⊕∅=A 。
所以A ⊕B=A 的充分必要条件为B=∅。
12. 对下列集合，画出其文图：1） A ′∩B ′ 2） A\（B ∪C ）′ 3） A ∩（B ′∪C ） [解]ABA ′∩B ′A \ (B ∪C ) ′ BCA ∩ (B ′∪C )A CBA XXX13. 用公式表示出下面图中的阴影部分 [解]14. 试用成员表法证明1）（A ⊕B ）⊕C=A （B ⊕C ） 2）（A ∪B ）∩（B ∪C ）⊆AB ′ [解] 1）成员表如下 A B C A ⊕B （A ⊕B ）⊕CB ⊕C A ⊕（B ⊕Ｃ）０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ １ １ １ ０ １ ０ １ １ １ １ ０ １ １ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ １ ０ １ １ ０ １ １ ０ １ ０ １ １０ ０ ０ １ ０ １ １ １０ １ ０ １成员表中运算结果⊕Ｃ及Ａ⊕（Ｂ⊕Ｃ）的两列状态表明，全集中的每一个体对它俩有相同的从属关系，故 （Ａ⊕Ｂ）⊕Ｃ＝Ａ⊕（Ｂ⊕Ｃ） 1） 成员表如下：A B C A ∪B （B ∪C ） (B ∪C)′(A ∪B)∩(B ∪C)′B ′ A ∩B ′ ０ ０ ０ ０ ０1 ０ 1 0 ０ ０ １ ０ １ 00 1 0 ０ １ ０ １ １0 0 0 0 ０ １ １ １1 0 ０ 0 0 １ ０ ０ １0 1 １ 1 1 １ ０ １ １ 1 0 ０ 1 1 １ １０ 1 1 0 ０ 0 0 １ １ １1 １ 0 0 0 0AC Bx(A ∪B ∪C)∪(A ∩B ∩C)′BC Ax(A ∩C) \B成员表中运算结果（A∪B）∩（B∪C）′及A∩B′的两列状态表明，全集中的每一个体，凡是从属（A∪B）∩（B∪C）′的，都从属A∩B′，故（A∪B）∩（B∪C）′ A∩B注：自然数集N取为{1，2，3，……，n，……}习题二（第二章关系）1．设A={1，2，3，}，B={a，b}求1）A×B 2）B×A 3）B×B 4）2B×B[解] 1）A×B={（1，a），（1，b），（2，a），（2，a），（3，a），（3，b）}2）B×A={（a，1），（a，2），（a，3），（b，1），（b，2），（b，3）}3）B×B={（a，a），（a，b），（b，a），（b，b）}4）2B={∅，{a}，{b}，{a，b}}2B×B{（∅，{a}），（∅，b），（{a}，a），（{a}，b），（{b}，a），（{b}，b），（{a，b}，b）}2．使A⊆A×A成立的集合A存在吗？请阐明理由。