离散数学证明题解题方法
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离散数学是现代数学的一个重要分支,是计算机科学中基础理论的核心课程。离散数学以研究离散量的结构和相互间的关系为主要目标,其研究对象一般地是有限个或可数个元素,因此他充分描述了计算机科学离散性的特点。
1、定义和定理多。
离散数学是建立在大量定义上面的逻辑推理学科。因而对概念的理解是我们学习这门学科的核心。在这些概念的基础上,特别要注意概念之间的联系,而描述这些联系的实体则是大量的定理和性质。
●证明等价关系:即要证明关系有自反、对称、传递的性质。
●证明偏序关系:即要证明关系有自反、反对称、传递的性质。(特殊关系的证明就列出来两种,要证明剩下的几种只需要结合定义来进行)。
●证明满射:函数f:X Y,即要证明对于任意的y Y,都有x X,使得f(x)=y。
●证明入射:函数f:X Y,即要证明对于任意的x1、x2X,且x1≠x2,则f(x1) ≠f(x2);或者对于任意的f(x1)=f(x2),则有x1=x2。
●证明集合等势:即证明两个集合中存在双射。有三种情况:第一、证明两个具体的集合等势,用构造法,或者直接构造一个双射,或者构造两个集合相互间的入射;第二、已知某个集合的基数,如果为א,就设它和R之间存在双射f,然后通过f的性质推出另外的双射,因此等势;如果为א0,则设和N之间存在双射;第三、已知两个集合等势,然后再证明另外的两个集合等势,这时,先设已知的两个集合存在双射,然后根据剩下题设条件证明要证的两个集合存在双射。
●证明群:即要证明代数系统封闭、可结合、有幺元和逆元。(同样,这一部分能够作为证明题的概念更多,要结合定义把它们全部搞透彻)。
●证明子群:虽然子群的证明定理有两个,但如果考证明子群的话,通常是第二个定理,即设是
●证明正规子群:若
●证明格和子格:子格没有条件,因此和证明格一样,证明集合中任意两个元素的最大元和最小元都在集合中。
图论虽然方法性没有前几部分的强,但是也有一定的方法,如最长路径法、构造法等等
下面讲一下离散证明题的证明方法:
1、直接证明法
直接证明法是最常见的一种证明的方法,它通常用作证明某一类东西具有相同的性质,或者符合某一些性质必定是某一类东西。
直接证明法有两种思路,第一种是从已知的条件来推出结论,即看到条件的时候,并不知道它怎么可以推出结论,则可以先从已知条件按照定理推出一些中间的条件(这一步可能是没有目的的,要看看从已知的条件中能够推出些什么),接着,选择可以推出结论的那个条件继续往下推演;另外一种是从结论反推回条件,即看到结论的时候,首先要反推一下,看看
从哪些条件可以得出这个结论(这一步也可能是没有目的的,因为并不知道要用到哪个条件),以此类推一直到已知的条件。通常这两种思路是同时进行的。
2、反证法
反证法是证明那些“存在某一个例子或性质”,“不具有某一种的性质”,“仅存在唯一”等的题目。
它的方法是首先假设出所求命题的否命题,接着根据这个否命题和已知条件进行推演,直至推出与已知条件或定理相矛盾,则认为假设是不成立的,因此,命题得证。
3、构造法
证明“存在某一个例子或性质”的题目,我们可以用反证法,假设不存在这样的例子和性质,然后推出矛盾,也可以直接构造出这么一个例子就可以了。这就是构造法,通常这样的题目在图论中多见。值得注意的是,有一些题目其实也是本类型的题目,只不过比较隐蔽罢了,像证明两个集合等势,实际上就是证明“两个集合中存在一个双射”,我们即可以假设不存在,用反证法,也可以直接构造出这个双射。
4、数学归纳法
数学归纳法是证明与自然数有关的题目,而且这一类型的题目可以递推。作这一类型题目的时候,要注意一点就是所要归纳内容的选择。
学习离散数学的最大困难是它的抽象性和逻辑推理的严密性。在离散数学中,假设让你解一道题或证明一个命题,你应首先读懂题意,然后寻找解题或证明的思路和方法,当你相信已找到了解题或证明的思路和方法,你必须把它严格地写出来。一个写得很好的解题过程或证明是一系列的陈述,其中每一条陈述都是前面的陈述经过简单的推理而得到的。仔细地写解题过程或证明是很重要的,既能让读者理解它,又能保证解题过程或证明准确无误。一个好的解题过程或证明应该是条理清楚、论据充分、表述简洁的。针对这一要求,在讲课中老师会提供大量的典型例题供同学们参考和学习。
在学习离散数学中所遇到的这些困难,可以通过多学、多看、认真分析讲课中所给出的典型例题的解题过程,再加上多练,从而逐步得到解决。在此特别强调一点:深入地理解和掌握离散数学的基本概念、基本定理和结论,是学好离散数学的重要前提之一。所以,同学们要准确、全面、完整地记忆和理解所有这些基本定义和定理。
学好高数=基本概念透+基本定理牢+基本网络有+基本常识记+基本题型熟。数学就是一个概念+定理体系(还有推理),对概念的理解至关重要,比如说极限、导数等
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