离散数学答案屈婉玲版
第二版高等教育出版社课后答案
第一章部分课后习题参考答案
16 设p、q的真值为0;r、s的真值为1,求下列各命题公式的真值。
(1)p∨(q∧r)?0∨(0∧1) ?0
(2)(p?r)∧(﹁q∨s) ?(0?1)∧(1∨1) ?0∧1?0.
(3)(?p∧?q∧r)?(p∧q∧﹁r) ?(1∧1∧1)? (0∧0∧0)?0
(4)(?r∧s)→(p∧?q) ?(0∧1)→(1∧0) ?0→0?1
17.判断下面一段论述是否为真:“π是无理数。并且,如果3是无理数,则2也是无理数。另外6能被2整除,6才能被4整除。”
答:p: π是无理数1
q: 3是无理数0
r: 2是无理数 1
s: 6能被2整除1
t: 6能被4整除0
命题符号化为:p∧(q→r)∧(t→s)的真值为1,所以这一段的论述为真。19.用真值表判断下列公式的类型:
(4)(p→q) →(?q→?p)
(5)(p∧r) ?(?p∧?q)
(6)((p→q) ∧(q→r)) →(p→r)
答:(4)
p q p→q ?q ?p ?q→?p (p→q)→(?q→?p)
0 0 1 1 1 1 1
0 1 1 0 1 1 1
1 0 0 1 0 0 1
1 1 1 0 0 1 1
所以公式类型为永真式
(5)公式类型为可满足式(方法如上例)
(6)公式类型为永真式(方法如上例)
第二章部分课后习题参考答案
3.用等值演算法判断下列公式的类型,对不是重言式的可满足式,再用真值表法求出成真赋值.
(1) ?(p∧q→q)
(2)(p→(p∨q))∨(p→r)
(3)(p∨q)→(p∧r)
答:(2)(p→(p∨q))∨(p→r)?(?p∨(p∨q))∨(?p∨r)??p∨p∨q∨r?1所以公式类型为永真式
(3)P q r p∨q p∧r (p∨q)→(p∧r)
0 0 0 0 0 1
0 0 1 0 0 1
0 1 0 1 0 0
0 1 1 1 0 0
1 0 0 1 0 0
1 0 1 1 1 1
1 1 0 1 0 0
1 1 1 1 1 1
所以公式类型为可满足式
4.用等值演算法证明下面等值式:
(2)(p→q)∧(p→r)?(p→(q∧r))
(4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨q) ∧?(p∧q)
证明(2)(p→q)∧(p→r)
?(?p∨q)∧(?p∨r)
??p∨(q∧r))
?p→(q∧r)
(4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨(?p∧q)) ∧(?q∨(?p∧q)
?(p ∨?p)∧(p ∨q)∧(?q ∨?p) ∧(?q ∨q) ?1∧(p ∨q)∧?(p ∧q)∧1 ?(p ∨q)∧?(p ∧q)
5.求下列公式的主析取范式与主合取范式,并求成真赋值
(1)(?p →q)→(?q ∨p) (2)?(p →q)∧q ∧r (3)(p ∨(q ∧r))→(p ∨q ∨r) 解:
(1)主析取范式
(?p →q)→(?q ∨p)
??(p ∨q)∨(?q ∨p)
?(?p ∧?q)∨(?q ∨p)
? (?p ∧?q)∨(?q ∧p)∨(?q ∧?p)∨(p ∧q)∨(p ∧?q) ? (?p ∧?q)∨(p ∧?q)∨(p ∧q) ?320m m m ∨∨
?∑(0,2,3)
主合取范式:
(?p →q)→(?q ∨p)
??(p ∨q)∨(?q ∨p) ?(?p ∧?q)∨(?q ∨p)
?(?p ∨(?q ∨p))∧(?q ∨(?q ∨p)) ?1∧(p ∨?q) ?(p ∨?q) ? M 1 ?∏(1) (2) 主合取范式为:
?(p →q)∧q ∧r ??(?p ∨q)∧q ∧r ?(p ∧?q)∧q ∧r ?0
所以该式为矛盾式.
主合取范式为∏(0,1,2,3,4,5,6,7)
矛盾式的主析取范式为0
(3)主合取范式为:
(p∨(q∧r))→(p∨q∨r)
??(p∨(q∧r))→(p∨q∨r)
?(?p∧(?q∨?r))∨(p∨q∨r)
?(?p∨(p∨q∨r))∧((?q∨?r))∨(p∨q∨r))
?1∧1
?1
所以该式为永真式.
永真式的主合取范式为1
主析取范式为∑(0,1,2,3,4,5,6,7)
第三章部分课后习题参考答案14.在自然推理系统P中构造下面推理的证明:
(2)前提:p→q,?(q∧r),r
结论:?p
(4)前提:q→p,q?s,s?t,t∧r
结论:p∧q
证明:(2)
①?(q∧r) 前提引入
②?q∨?r ①置换
③q→?r ②蕴含等值式
④r 前提引入
⑤?q ③④拒取式
⑥p→q 前提引入
⑦¬p(3)⑤⑥拒取式
证明(4):
①t∧r 前提引入
②t ①化简律
③q?s 前提引入
④s?t 前提引入
⑤q?t ③④等价三段论
⑥(q→t)∧(t→q) ⑤置换
⑦(q→t)⑥化简
⑧q ②⑥假言推理
⑨q→p 前提引入
⑩p ⑧⑨假言推理
(11)p∧q ⑧⑩合取
15在自然推理系统P中用附加前提法证明下面各推理:(1)前提:p→(q→r),s→p,q
结论:s→r
证明
①s 附加前提引入
②s→p 前提引入
③p ①②假言推理
④p→(q→r) 前提引入
⑤q→r ③④假言推理
⑥q 前提引入
⑦r ⑤⑥假言推理
16在自然推理系统P中用归谬法证明下面各推理:
(1)前提:p→?q,?r∨q,r∧?s
结论:?p
证明:
①p 结论的否定引入
②p→﹁q 前提引入
③﹁q ①②假言推理
④¬r∨q 前提引入
⑤¬r ④化简律
⑥r∧¬s 前提引入
⑦r ⑥化简律
⑧r∧﹁r ⑤⑦合取
由于最后一步r∧﹁r 是矛盾式,所以推理正确.
第四章部分课后习题参考答案
3. 在一阶逻辑中将下面将下面命题符号化,并分别讨论个体域限制为(a),(b)条件时命题的真值:
(1) 对于任意x,均有2=(x+)(x).
(2) 存在x,使得x+5=9.
其中(a)个体域为自然数集合.
(b)个体域为实数集合.
解:
F(x): 2=(x+)(x).
G(x): x+5=9.
(1)在两个个体域中都解释为)
?,在(a)中为假命题,在(b)中为真命题。
xF
(x
(2)在两个个体域中都解释为)
?,在(a)(b)中均为真命题。
xG
(x
4. 在一阶逻辑中将下列命题符号化:
(1) 没有不能表示成分数的有理数. (2) 在北京卖菜的人不全是外地人. 解:
(1)F(x): x 能表示成分数 H(x): x 是有理数
命题符号化为: ))()((x H x F x ∧??? (2)F(x): x 是北京卖菜的人 H(x): x 是外地人
命题符号化为: ))()((x H x F x →?? 5. 在一阶逻辑将下列命题符号化: (1) 火车都比轮船快.
(3) 不存在比所有火车都快的汽车. 解:
(1)F(x): x 是火车; G(x): x 是轮船; H(x,y): x 比y 快 命题符号化为: )),())()(((y x H y G x F y x →∧?? (2) (1)F(x): x 是火车; G(x): x 是汽车; H(x,y): x 比y 快 命题符号化为: ))),()(()((y x H x F x y G y →?∧?? 9.给定解释I 如下:
(a) 个体域D 为实数集合R. (b) D 中特定元素=0. (c) 特定函数(x,y)=x y,x,y D ∈. (d) 特定谓词(x,y):x=y,(x,y):x 说明下列公式在I 下的含义,并指出各公式的真值: (1) )),(),((y x F y x G y x ?→?? (2) )),()),,(((y x G a y x f F y x →?? 答:(1) 对于任意两个实数x,y,如果x 10. 给定解释I如下: (a)个体域D=N(N为自然数集合). (b)D中特定元素=2. (c)D上函数=x+y,(x,y)=xy. (d)D上谓词(x,y):x=y. 说明下列各式在I下的含义,并讨论其真值. (1)xF(g(x,a),x) (2)x y(F(f(x,a),y)→F(f(y,a),x) 答:(1) 对于任意自然数x, 都有2x=x, 真值0. (2) 对于任意两个自然数x,y,使得如果x+2=y, 那么y+2=x. 真值0. 11. 判断下列各式的类型: (1) (3) yF(x,y). 解:(1)因为1 →p ? q → p p为永真式; q p ? ( ) ∨ ) (? ? ∨ 所以为永真式; (3)取解释I个体域为全体实数 F(x,y):x+y=5 所以,前件为任意实数x存在实数y使x+y=5,前件真; 后件为存在实数x对任意实数y都有x+y=5,后件假,] 此时为假命题 再取解释I个体域为自然数N, F(x,y)::x+y=5 所以,前件为任意自然数x存在自然数y使x+y=5,前件假。此时为假命题。 此公式为非永真式的可满足式。 13. 给定下列各公式一个成真的解释,一个成假的解释。 (1) (F(x) (2) x(F(x)G(x)H(x)) 解:(1)个体域:本班同学 F(x):x会吃饭, G(x):x会睡觉.成真解释 F(x):x是泰安人,G(x):x是济南人.(2)成假解释 (2)个体域:泰山学院的学生 F(x):x出生在山东,G(x):x出生在北京,H(x):x出生在江苏,成假解释. F(x):x会吃饭,G(x):x会睡觉,H(x):x会呼吸. 成真解释. 第五章部分课后习题参考答案 5.给定解释I如下: (a)个体域D={3,4}; (b)) f为3 (x =f )3(= f )4( ,4 (c)1 F F =F y F为. x = F ,(= )4,3( )3,4( ,0 )4,4( ) )3,3( = 试求下列公式在I下的真值. (1)) x? yF ? x ,(y (3)))) x y F F ? ? x→ y f ( ), x ( ( f (y ,( ) 解:(1))) x∨ yF ? x ? y ? ? F ) )3,( x ,(x ( 4,( x F ?)) F F ∨ (F F∨ ∧ )3,4( )3,3( ( 4,4( )) 4,3( ?1 0(? ∧ ∨ ∨ )0 1( )1 (2)))) x F y F ? ? f x→ y ), ( ( x ) ( f (y ,( f f x x f F F ∧ ? ? → x→ x F F ), ( )4,( ( ), )))) 4( ( x ((f ))) ( )3,( 3( ( x f F f F F x ∧ ? ((x ? → F x→ x ( ( )4, ( ), ))) 3 ( ( )3, ( ), ( )) 4 F F ((f )3,3( → ( ? ∧ F→ F f 3( ), ))) 3( ( 3 )4,3( ), 4 ( )) f F F F ∧ ((f → ∧ F→ )3,4( )4,4( 3),4( ))) ( ( ( )) 4),4( 4,3( )) 3,3( 1 0( → ∧ ?))) ∧ F→ ((F ( )) 3,4( ))) → 4,4( )4,3( ∧ F→ F ((F 1(→ )1 ∧ ∧1 0( → 1( )0 )1 ?)0 0(→ ∧ → ? 12.求下列各式的前束范式。 (1)),()(y x yG x xF ?→? (5))),()((),(2121211x x G x x H x x F x ??→→? (本题课本上有错误) 解:(1) ),()(y x yG x xF ?→?),()(y t yG x xF ?→??)),()((y t G x F y x →??? (5) )),()((),(2121211x x G x x H x x F x ??→→? )),()((),(2323211x x G x x H x x F x ??→→?? )),()((),(2332411x x G x H x x x F x ?→?→?? ))),()((),((2334121x x G x H x x F x x ?→→??? 15.在自然数推理系统F 中,构造下面推理的证明: (1) 前提: ))())()((()(y R y G y F y x xF →∨?→?,)(x xF ? 结论: ?xR(x) (2) 前提: ?x(F(x)→(G(a)∧R(x))), xF(x) 结论:x(F(x)∧R(x)) 证明(1) ①)(x xF ? 前提引入 ②F(c) ①EI ③))())()((()(y R y G y F y x xF →∨?→? 前提引入 ④))())()(((y R y G y F y →∨? ①③假言推理 ⑤(F(c)∨G(c))→R(c)) ④UI ⑥F(c)∨G(c) ②附加 ⑦R(c) ⑤⑥假言推理 ⑧?xR(x) ⑦EG (2) ①?xF(x) 前提引入 ②F(c) ①EI ③?x(F(x)→(G(a)∧R(x))) 前提引入 ④F(c)→(G(a)∧R(c)) ③UI ⑤G(a)∧R(c) ②④假言推理 ⑥R(c) ⑤化简 ⑦F(c)∧R(c) ②⑥合取引入 ⑧?x(F(x)∧R(x)) ⑦EG 第六章部分课后习题参考答案 5.确定下列命题是否为真: (1)??? 真 (2)?∈? 假 (3)}{??? 真 (4)}{?∈? 真 (5){a,b }?{a,b,c,{a,b,c }} 真 (6){a,b }∈{a,b,c,{a,b }} 真 (7){a,b }?{a,b,{{a,b }}} 真 (8){a,b }∈{a,b,{{a,b }}} 假 6.设a,b,c 各不相同,判断下述等式中哪个等式为真: (1){{a,b },c,?} ={{a,b },c } 假 (2){a ,b,a }={a,b } 真 (3){{a },{b}}={{a,b }} 假 (4){?,{?},a,b }={{?,{?}},a,b } 假 8.求下列集合的幂集: (1){a,b,c } P(A)={ ?,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}} (2){1,{2,3}} P(A)={ ?, {1}, {{2,3}}, {1,{2,3}} } (3){?} P(A)={ ?, {?} } (4){?,{?}} P(A)={ ?, {1}, {{2,3}}, {1,{2,3}} } 14.化简下列集合表达式: (1)(A Y B)I B )-(A Y B) (2)((A Y B Y C)-(B Y C))Y A 解: (1)(A Y B)I B )-(A Y B)=(A Y B)I B )I~(A Y B) =(A Y B)I~(A Y B))I B=?I B=? (2)((A Y B Y C)-(B Y C))Y A=((A Y B Y C)I~(B Y C))Y A =(A I~(B Y C))Y((B Y C )I~(B Y C))Y A =(A I~(B Y C))Y?Y A=(A I~(B Y C))Y A=A 18.某班有25个学生,其中14人会打篮球,12人会打排球,6人会打篮球和排球,5人会打篮球和网球,还有2人会打这三种球。已知6个会打网球的人都会打篮球或排球。求不会打球的人数。 解: 阿A={会打篮球的人},B={会打排球的人},C={会打网球的人} |A|=14, |B|=12, |A I B|=6,|A I C|=5,| A I B I C|=2, |C|=6,C?A Y B 如图所示。 25-(5+4+2+3)-5-1=25-14-5-1=5 不会打球的人共5人 21.设集合A={{1,2},{2,3},{1,3},{?}},计算下列表达式: (1)Y A (2)I A (3)I Y A (4)YI A 解: (1) Y A={1,2}Y{2,3}Y{1,3}Y{?}={1,2,3,?} (2)I A={1,2}I{2,3}I{1,3}I{?}=? (3)I Y A=1I2I3I?=? (4)YI A=? 27、设A,B,C是任意集合,证明 (1)(A-B)-C=A- B?C (2)(A-B)-C=(A-C)-(B-C) 证明 (1) (A-B)-C=(A I~B) I~C= A I( ~B I~C)= A I~(B?C) =A- B?C (2) (A-C)-(B-C)=(A I~C) I~(B I~C)= (A I~C) I(~B Y C) =(A I~C I~B) Y(A I~C I C)= (A I~C I~B) Y? = A I~(B?C) =A- B?C 由(1)得证。 第七章部分课后习题参考答案 7.列出集合A={2,3,4}上的恒等关系I A,全域关系E A,小于或等于关系L A,整除关系D A.解:I A ={<2,2>,<3,3>,<4,4>} E A={<2,2>,<2,3>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<3,2>,<3,3>,<4,2>,<4,3>} L A={<2,2>,<2,3>,<2,4>,<3,3>,<3,4>,<4,4>} D A={<2,4>} 13.设A={<1,2>,<2,4>,<3,3>} B={<1,3>,<2,4>,<4,2>} 求A?B,A?B, domA, domB, dom(A?B), ranA, ranB, ran(A?B ), fld(A-B). 解:A?B={<1,2>,<2,4>,<3,3>,<1,3>,<4,2>} A?B={<2,4>} domA={1,2,3} domB={1,2,4} dom(A∨B)={1,2,3,4} ranA={2,3,4} ranB={2,3,4} ran(A ?B)={4} A-B={<1,2>,<3,3>},fld(A-B)={1,2,3} 14.设R={<0,1><0,2>,<0,3>,<1,2>,<1,3>,<2,3>} 求R οR, R -1, R ↑{0,1,}, R[{1,2}] 解:R οR={<0,2>,<0,3>,<1,3>} R -1,={<1,0>,<2,0>,<3,0>,<2,1>,<3,1>,<3,2>} R ↑{0,1}={<0,1>,<0,2>,<0,3>,<1,2>,<1,3>} R[{1,2}]=ran(R|{1,2})={2,3} 16.设A={a,b,c,d},1R ,2R 为A 上的关系,其中 1 R ={ },,,,,a a a b b d {2,,,,,,,R a d b c b d c b = 求23 122112,,,R R R R R R o o 。 解: R 1οR 2={,,} R 2οR 1={ R 12=R 1οR 1={,,} R 22=R 2οR 2={, 36.设A={1,2,3,4},在A ?A 上定义二元关系R , ?, ∴R ?∈A?A ∵u-v=u-v ∴R ∴R是自反的 任意的, 如果R ∴x-y=u-v ∴ ∴R是对称的 任意的, 则u-v=x-y,x-y=a-b ∴R是传递的 ∴R是A×A上的等价关系 (2) ∏={{<1,1>,<2,2>,<3,3>,<4,4>}, {<2,1>,<3,2>,<4,3>}, {<3,1>,<4,2>}, {<4,1>}, {<1,2>,<2,3>,<3,4>}, {<1,3>,<2,4>}, {<1,4>} } 41.设A={1,2,3,4},R为A?A上的二元关系, ?〈a,b〉,〈c,d〉∈A?A , 〈a,b〉R〈c,d〉?a + b = c + d (1)证明R为等价关系. (2)求R导出的划分. (1)证明:? a+b=a+b ∴R ∴R是自反的 任意的, 设R 任意的, ∴R 是 A ×A 上的等价关系 (2)∏={{<1,1>}, {<1,2>,<2,1>}, {<1,3>,<2,2>,<3,1>}, {<1,4>,<4,1>,<2,3>,<3,2>}, {<2,4>,<4,2>,<3,3>}, {<3,4>,<4,3>}, {<4,4>}} 43. 对于下列集合与整除关系画出哈斯图: (1) {1,2,3,4,6,8,12,24} (2) {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12} 解: 2 3 468 1 11 (1) (2) 45.下图是两个偏序集的哈斯图.分别写出集合A 和偏序关系R p 的集合表达式. d g a b f g (a) (b) 解: (a)A={a,b,c,d,e,f,g} (b) A={a,b,c,d,e,f,g} 46.分别画出下列各偏序集的哈斯图,并找出A 的极大元`极小元`最大元和最小元. (1)A={a,b,c,d,e} R p ={,,,,, a b d e a b c d e (1) (2) 项目 (1) (2) 极大元: e a,b,d,e 极小元: a a,b,c,e 最大元: e 无 最小元: a 无 第八章部分课后习题参考答案 1.设f :N →N,且 f (x)=12x x x ?? ??? ,若为奇数若为偶数, 求f (0), f ({0}), f (1), f ({1}), f ({0,2,4,6,…}),f ({4,6,8}), f -1({3,5,7}). 解:f (0)=0, f ({0})={0}, f (1)=1, f ({1})={1}, f ({0,2,4,6,…})=N ,f ({4,6,8})={2,3,4}, f -1 ({3,5,7})={6,10,14}. 4. 判断下列函数中哪些是满射的?哪些是单射的?哪些是双射的? (1) f:N →N, f(x)=x 2+2 不是满射,不是单射 (2) f:N →N,f(x)=(x)mod 3,x 除以3的余数 不是满射,不是单射 (3) f:N →N,f(x)=10x x ???,若为奇数 ,若为偶数 不是满射,不是单射 (4) f:N →{0,1},f(x)=01x x ???,若为奇数 ,若为偶数 是满射,不是单射 (5) f:N-{0}→R,f(x)=lgx 不是满射,是单射 (6) f:R →R,f(x)=x 2-2x-15 不是满射,不是单射 5. 设X={a,b,c,d},Y={1,2,3},f={,, 第十章部分课后习题参考答案 4.判断下列集合对所给的二元运算是否封闭: (1) 整数集合Z 和普通的减法运算。 封闭,不满足交换律和结合律,无零元和单位元 (2) 非零整数集合 普通的除法运算。不封闭 (3) 全体n n ?实矩阵集合 (R )和矩阵加法及乘法运算,其中n 2。 封闭 均满足交换律,结合律,乘法对加法满足分配律; 加法单位元是零矩阵,无零元; 乘法单位元是单位矩阵,零元是零矩阵; (4)全体n n ?实可逆矩阵集合关于矩阵加法及乘法运算,其中n 2。不封闭 (5)正实数集合 和运算,其中运算定义为: 不封闭 因为 +?-=--?=R 1111111ο (6)n 关于普通的加法和乘法运算。 封闭,均满足交换律,结合律,乘法对加法满足分配律 加法单位元是0,无零元; 乘法无单位元(1>n ),零元是0;1=n 单位元是1 (7)A = {},,,21n a a a Λ n 运算定义如下: 封闭 不满足交换律,满足结合律, (8)S = 关于普通的加法和乘法运算。 封闭 均满足交换律,结合律,乘法对加法满足分配律 (9)S = {0,1},S 是关于普通的加法和乘法运算。 加法不封闭,乘法封闭;乘法满足交换律,结合律 (10)S = ,S 关于普通的加法和乘法运算。 加法不封闭,乘法封闭,乘法满足交换律,结合律 5.对于上题中封闭的二元运算判断是否适合交换律,结合律,分配律。 见上题 7.设 * 为+Z 上的二元运算+∈?Z y x ,, X * Y = min ( x ,y ),即x 和y 之中较小的数. (1)求4 * 6,7 * 3。 4, 3 (2)* 在+ Z 上是否适合交换律,结合律,和幂等律? 满足交换律,结合律,和幂等律 (3)求*运算的单位元,零元及+Z 中所有可逆元素的逆元。 单位元无,零元1, 所有元素无逆元 8.Q Q S ?= Q 为有理数集,*为S 上的二元运算,, S 有 < a ,b >* (1)*运算在S 上是否可交换,可结合?是否为幂等的? 不可交换: 可结合:(* (2)*运算是否有单位元,零元? 如果有请指出,并求S 中所有可逆元素的逆元。 设是单位元, 则 设是零元, 则 所以当x ≠0时,x y x y x -= ><-,1,1 离散数学答案屈婉玲版 第二版高等教育出版社课后答案 第一章部分课后习题参考答案 16 设p、q的真值为0;r、s的真值为1,求下列各命题公式的真值。 (1)p∨(q∧r)?0∨(0∧1) ?0 (2)(p?r)∧(﹁q∨s) ?(0?1)∧(1∨1) ?0∧1?0. (3)(?p∧?q∧r)?(p∧q∧﹁r) ?(1∧1∧1)? (0∧0∧0)?0 (4)(?r∧s)→(p∧?q) ?(0∧1)→(1∧0) ?0→0?1 17.判断下面一段论述是否为真:“π是无理数。并且,如果3是无理数,则2也是无理数。另外6能被2整除,6才能被4整除。” 答:p: π是无理数1 q: 3是无理数0 r: 2是无理数 1 s: 6能被2整除1 t: 6能被4整除0 命题符号化为:p∧(q→r)∧(t→s)的真值为1,所以这一段的论述为真。19.用真值表判断下列公式的类型: (4)(p→q) →(?q→?p) (5)(p∧r) ?(?p∧?q) (6)((p→q) ∧(q→r)) →(p→r) 答:(4) p q p→q ?q ?p ?q→?p (p→q)→(?q→?p) 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 所以公式类型为永真式 (5)公式类型为可满足式(方法如上例) (6)公式类型为永真式(方法如上例) 第二章部分课后习题参考答案 3.用等值演算法判断下列公式的类型,对不是重言式的可满足式,再用真值表法求出成真赋值. (1) ?(p∧q→q) (2)(p→(p∨q))∨(p→r) (3)(p∨q)→(p∧r) 答:(2)(p→(p∨q))∨(p→r)?(?p∨(p∨q))∨(?p∨r)??p∨p∨q∨r?1所以公式类型为永真式 (3)P q r p∨q p∧r (p∨q)→(p∧r) 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 所以公式类型为可满足式 4.用等值演算法证明下面等值式: (2)(p→q)∧(p→r)?(p→(q∧r)) (4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨q) ∧?(p∧q) 证明(2)(p→q)∧(p→r) ?(?p∨q)∧(?p∨r) ??p∨(q∧r)) ?p→(q∧r) (4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨(?p∧q)) ∧(?q∨(?p∧q) 第四章部分课后习题参考答案 3. 在一阶逻辑中将下面将下面命题符号化,并分别讨论个体域限制为(a),(b)条件时命题的真值: (1) 对于任意x,均有错误!未找到引用源。2=(x+错误!未找到引用源。)(x 错误!未找到引用源。). (2) 存在x,使得x+5=9. 其中(a)个体域为自然数集合. (b)个体域为实数集合. 解: F(x): 错误!未找到引用源。2=(x+错误!未找到引用源。)(x 错误!未找到引用源。). G(x): x+5=9. (1)在两个个体域中都解释为)(x xF ?,在(a )中为假命题,在(b)中为真命题。 (2)在两个个体域中都解释为)(x xG ?,在(a )(b)中均为真命题。 4. 在一阶逻辑中将下列命题符号化: (1) 没有不能表示成分数的有理数. (2) 在北京卖菜的人不全是外地人. 解: (1)F(x): x 能表示成分数 H(x): x 是有理数 命题符号化为: ))()((x H x F x ∧??? (2)F(x): x 是北京卖菜的人 H(x): x 是外地人 命题符号化为: ))()((x H x F x →?? 5. 在一阶逻辑将下列命题符号化: (1) 火车都比轮船快. (3) 不存在比所有火车都快的汽车. 解: (1)F(x): x 是火车; G(x): x 是轮船; H(x,y): x 比y 快 命题符号化为: )) F x G x→ ∧ ? ? y y ( )) ( ) , x ((y ( H (2) (1)F(x): x是火车; G(x): x是汽车; H(x,y): x比y快 命题符号化为: ))) x x F y y→ ?? ∧ ? G (y H ( , ( ) ( ( x ) 9.给定解释I如下: (a) 个体域D为实数集合R. (b) D中特定元素错误!未找到引用源。=0. (c) 特定函数错误!未找到引用源。(x,y)=x错误!未找到引用源。y,x,y D ∈错误!未找到引用源。. (d) 特定谓词错误!未找到引用源。(x,y):x=y,错误!未找到引用源。(x,y):x 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 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){,{},{{}},{,{}}} 习题一 1.下列句子中,哪些是命题?在是命题的句子中,哪些是简单命题?哪些是真命题?哪些命题的真值现在还不知道? (1)中国有四大发明. 答:此命题是简单命题,其真值为1. (2)5是无理数. 答:此命题是简单命题,其真值为1. (3)3是素数或4是素数. 答:是命题,但不是简单命题,其真值为1. x+< (4)235 答:不是命题. (5)你去图书馆吗? 答:不是命题. (6)2与3是偶数. 答:是命题,但不是简单命题,其真值为0. (7)刘红与魏新是同学. 答:此命题是简单命题,其真值还不知道. (8)这朵玫瑰花多美丽呀! 答:不是命题. (9)吸烟请到吸烟室去! 答:不是命题. (10)圆的面积等于半径的平方乘以π. 答:此命题是简单命题,其真值为1. (11)只有6是偶数,3才能是2的倍数. 答:是命题,但不是简单命题,其真值为0. (12)8是偶数的充分必要条件是8能被3整除. 答:是命题,但不是简单命题,其真值为0. (13)2008年元旦下大雪. 答:此命题是简单命题,其真值还不知道. 2.将上题中是简单命题的命题符号化. 解:(1)p:中国有四大发明. (2)p:是无理数. (7)p:刘红与魏新是同学. (10)p:圆的面积等于半径的平方乘以π. (13)p:2008年元旦下大雪. 3.写出下列各命题的否定式,并将原命题及其否定式都符号化,最后指出各否定式的真值. (1)5是有理数. 答:否定式:5是无理数.p:5是有理数.q:5是无理数.其否定式q的真值为1. (2)25不是无理数. 答:否定式:25是有理数. p :25不是无理数. q :25是有理数. 其否定式q 的真值为1. (3)2.5是自然数. 答:否定式:2.5不是自然数. p :2.5是自然数. q :2.5不是自然数. 其否定式q 的真值为1. (4)ln1是整数. 答:否定式:ln1不是整数. p :ln1是整数. q :ln1不是整数. 其否定式q 的真值为1. 4.将下列命题符号化,并指出真值. (1)2与5都是素数 答:p :2是素数,q :5是素数,符号化为p q ∧,其真值为1. (2)不但π是无理数,而且自然对数的底e 也是无理数. 答:p :π是无理数,q :自然对数的底e 是无理数,符号化为p q ∧,其真值为1. (3)虽然2是最小的素数,但2不是最小的自然数. 答:p :2是最小的素数,q :2是最小的自然数,符号化为p q ∧?,其真值为1. (4)3是偶素数. 答:p :3是素数,q :3是偶数,符号化为p q ∧,其真值为0. (5)4既不是素数,也不是偶数. 答:p :4是素数,q :4是偶数,符号化为p q ?∧?,其真值为0. 5.将下列命题符号化,并指出真值. (1)2或3是偶数. (2)2或4是偶数. (3)3或5是偶数. (4)3不是偶数或4不是偶数. (5)3不是素数或4不是偶数. 答: p :2是偶数,q :3是偶数,r :3是素数,s :4是偶数, t :5是偶数 (1) 符号化: p q ∨,其真值为1. (2) 符号化:p r ∨,其真值为1. (3) 符号化:r t ∨,其真值为0. (4) 符号化:q s ?∨?,其真值为1. (5) 符号化:r s ?∨?,其真值为0. 6.将下列命题符号化. (1)小丽只能从筐里拿一个苹果或一个梨. 答:p :小丽从筐里拿一个苹果,q :小丽从筐里拿一个梨,符号化为: p q ∨. (2)这学期,刘晓月只能选学英语或日语中的一门外语课. 答:p :刘晓月选学英语,q :刘晓月选学日语,符号化为: ()()p q p q ?∧∨∧?. 7.设p :王冬生于1971年,q :王冬生于1972年,说明命题“王冬生于1971年或1972年”既可以化 答:列出两种符号化的真值表: 离散数学课后答案 习题一 6.将下列命题符号化。 (1)小丽只能从框里那一个苹果或一个梨. (2)这学期,刘晓月只能选学英语或日语中的一门外语课. 答: (1)(p Λ?q )ν(?pΛq)其中p:小丽拿一个苹果,q:小丽拿一个梨(2)(p Λ?q )ν(?pΛq)其中p:刘晓月选学英语,q:刘晓月选学日语 14.将下列命题符号化. (1) 刘晓月跑得快, 跳得高. (2)老王是山东人或河北人. (3)因为天气冷, 所以我穿了羽绒服. (4)王欢与李乐组成一个小组. (5)李辛与李末是兄弟. (6)王强与刘威都学过法语. (7)他一面吃饭, 一面听音乐. (8)如果天下大雨, 他就乘班车上班. (9)只有天下大雨, 他才乘班车上班. (10)除非天下大雨, 他才乘班车上班. (11)下雪路滑, 他迟到了. (12)2与4都是素数, 这是不对的. (13)“2或4是素数, 这是不对的”是不对的. 答: (1)p∧q, 其中, p: 刘晓月跑得快, q: 刘晓月跳得高. (2)p∨q, 其中, p: 老王是山东人, q: 老王是河北人. (3)p→q, 其中, p: 天气冷, q: 我穿了羽绒服. (4)p, 其中, p: 王欢与李乐组成一个小组, 是简单命题. (5)p, 其中, p: 李辛与李末是兄弟. (6)p∧q, 其中, p: 王强学过法语, q: 刘威学过法语. (7)p∧q, 其中, p: 他吃饭, q: 他听音乐. (8)p→q, 其中, p: 天下大雨, q: 他乘班车上班. (9)p→q, 其中, p: 他乘班车上班, q: 天下大雨. (10)p→q, 其中, p: 他乘班车上班, q: 天下大雨. (11)p→q, 其中, p: 下雪路滑, q: 他迟到了. (12) ? (p∧q)或?p∨?q, 其中, p: 2是素数, q: 4是素数. (13) ? ? (p∨q)或p∨q, 其中, p: 2是素数, q: 4是素数. 16. 19.用真值表判断下列公式的类型: (1)p→ (p∨q∨r) (2)(p→?q) →?q 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, ()(110)1p q r ∧∧??∧∧??, (())((11)0)(00)1p q r ?∨?→??∨?→?→? ()(())111p q r p q r ∴∧∧???∨?→??? 19、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: 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 ?∨??????00 p 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。 7、求下列公式的主析取范式,再用主析取范式求主合取范式: (1)()p q r ∧∨ 解:原式()(()())p q r r p p q q r ?∧∧?∨∨?∨∧?∨∧ ()()()()()()p q r p q r p q r p q r p q r p q r ?∧∧?∨∧∧∨?∧?∧∨?∧∧∨∧?∧∨∧∧ ()()()()()p q r p q r p q r p q r p q r ??∧?∧∨?∧∧∨∧?∧∨∧∧?∨∧∧ 13567m m m m m ?∨∨∨∨,此即主析取范式。 主析取范式中没出现的极小项为0m ,2m ,4m ,所以主合取范式中含有三个极大项0M ,2M ,4M ,故原式的主合取范式024M M M ?∧∧。 9、用真值表法求下面公式的主析取范式: 离散数学课后习题答案(左孝凌版) 1-1,1-2解: a)是命题,真值为T。 b)不是命题。 c)是命题,真值要根据具体情况确定。 d)不是命题。 e)是命题,真值为T。 f)是命题,真值为T。 g)是命题,真值为F。 h)不是命题。 i)不是命题。 (2)解: 原子命题:我爱北京天安门。 复合命题:如果不是练健美操,我就出外旅游拉。 (3)解: a)(┓P ∧R)→Q b)Q→R c)┓P d)P→┓Q (4)解: a)设Q:我将去参加舞会。R:我有时间。P:天下雨。 Q (R∧┓P):我将去参加舞会当且仅当我有时间和天不下雨。 b)设R:我在看电视。Q:我在吃苹果。 R∧Q:我在看电视边吃苹果。 c) 设Q:一个数是奇数。R:一个数不能被2除。 (Q→R)∧(R→Q):一个数是奇数,则它不能被2整除并且一个数不能被2整除,则它是奇数。 (5) 解: a)设P:王强身体很好。Q:王强成绩很好。P∧Q b)设P:小李看书。Q:小李听音乐。P∧Q c)设P:气候很好。Q:气候很热。P∨Q d)设P: a和b是偶数。Q:a+b是偶数。P→Q e)设P:四边形ABCD是平行四边形。Q :四边形ABCD的对边平行。P Q f)设P:语法错误。Q:程序错误。R:停机。(P∨ Q)→ R (6) 解: a)P:天气炎热。Q:正在下雨。 P∧Q b)P:天气炎热。R:湿度较低。 P∧R c)R:天正在下雨。S:湿度很高。 R∨S d)A:刘英上山。B:李进上山。 A∧B e)M:老王是革新者。N:小李是革新者。 M∨N f)L:你看电影。M:我看电影。┓L→┓M g)P:我不看电视。Q:我不外出。 R:我在睡觉。 P∧Q∧R h)P:控制台打字机作输入设备。Q:控制台打字机作输出设备。P∧Q 1-3 (1)解: 离散数学习题答案 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。 7、求下列公式的主析取范式,再用主析取范式求主合取范式: (1)()p q r ∧∨ 解:原式()(()())p q r r p p q q r ?∧∧?∨∨?∨∧?∨∧ ()()()()()()p q r p q r p q r p q r p q r p q r ?∧∧?∨∧∧∨?∧?∧∨?∧∧∨∧?∧∨∧∧ ()()()()()p q r p q r p q r p q r p q r ??∧?∧∨?∧∧∨∧?∧∨∧∧?∨∧∧ 13567m m m m m ?∨∨∨∨,此即主析取范式。 ; 主析取范式中没出现的极小项为0m ,2m ,4m ,所以主合取范式中含有三个极大项0M ,2M ,4M ,故原式的主合取范式024M M M ?∧∧。 9、用真值表法求下面公式的主析取范式: (1)()()p q p r ∨∨?∧ 解:公式的真值表如下: , 由真值表可以看出成真赋值的情况有7种,此7种成真赋值所对应的极小项的析取即为主析取范式,故主析取范式 1234567m m m m m m m ?∨∨∨∨∨∨ 习题三及答案:(P52-54) 11、填充下面推理证明中没有写出的推理规则。 前提:,,,p q q r r s p ?∨?∨→ 结论:s 证明: ① p 前提引入 ② p q ?∨ 前提引入 — ③ q ①②析取三段论 ④ q r ?∨ 前提引入 ⑤ r ③④析取三段论 ⑥ r s → 前提引入 ⑦ s ⑤⑥假言推理 15、在自然推理系统P 中用附加前提法证明下面推理: (2)前提:()(),()p q r s s t u ∨→∧∨→ 结论:p u → 证明:用附加前提证明法。 ' ① p 附加前提引入 ② p q ∨ ①附加 ③ ()()p q r s ∨→∧ 前提引入 第一章部分课后习题参考答案 16 设p、q的真值为0;r、s的真值为1,求下列各命题公式的真值。 (1)p∨(q∧r)?0∨(0∧1) ?0 (2)(p?r)∧(﹁q∨s) ?(0?1)∧(1∨1) ?0∧1?0. (3)(?p∧?q∧r)?(p∧q∧﹁r) ?(1∧1∧1)? (0∧0∧0)?0 (4)(?r∧s)→(p∧?q) ?(0∧1)→(1∧0) ?0→0?1 17.判断下面一段论述是否为真:“π是无理数。并且,如果3是无理数,则2也是无理数。另外6能被2整除,6才能被4整除。” 答:p: π是无理数 1 q: 3是无理数0 r: 2是无理数 1 s:6能被2整除 1 t: 6能被4整除0 命题符号化为:p∧(q→r)∧(t→s)的真值为1,所以这一段的论述为真。 19.用真值表判断下列公式的类型: (4)(p→q) →(?q→?p) (5)(p∧r) ?(?p∧?q) (6)((p→q) ∧(q→r)) →(p→r) 答:(4) p q p→q ?q ?p ?q→?p (p→q)→(?q→?p) 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 所以公式类型为永真式 (5)公式类型为可满足式(方法如上例) (6)公式类型为永真式(方法如上例) 第二章部分课后习题参考答案 3.用等值演算法判断下列公式的类型,对不是重言式的可满足式,再用真值表法求出成真赋值. (1) ?(p∧q→q) (2)(p→(p∨q))∨(p→r) (3)(p∨q)→(p∧r) 答:(2)(p→(p∨q))∨(p→r)?(?p∨(p∨q))∨(?p∨r)??p∨p∨q∨r?1 所以公式类型为永真式 (3) P q r p∨q p∧r (p∨q)→(p∧r) 0 0 0 0 0 1 证明 设A 上定义的二元关系R 为: <<x,y >, <u,v >>∈R ?x y =u v ① 对任意<x,y >∈A ,因为x y =x y ,所以 <<x,y >, <x,y >>∈R 即R 是自反的。 ② 设<x,y >∈A ,<u,v >∈A ,若 <<x,y >, <u,v >>∈R ?x y =u v ?u v =x y ?<<u,v >,<x,y >>∈R 即R 是对称的。 ③ 设任意<x,y >∈A ,<u,v >∈A ,<w,s >∈A ,对 <<x,y >, <u,v >>∈R ∧<<u,v >, <w,s >>∈R ?(x y =u v )∧(u v =w s )?x y =w s ?<<x,y >, <w,s >>∈R 故R 是传递的,于是R 是A 上的等价关系。 3-10.6 设R是集合A 上的对称和传递关系,证明如果对于A中的每一个元素a,在A中同时也存在b,使在R之中,则R是一个等价关系。 证明对任意a∈A,必存在一个b∈A,使得<a,b>∈R. 因为R是传递的和对称的,故有: <a,b>∈R∧<b, c>∈R?<a, c>∈R?<c,a>∈R 由<a,c>∈R∧<c, a>∈R?<a,a>∈R 所以R在A上是自反的,即R是A上的等价关系。 3-10.7 设R1和R2是非空集合A上的等价关系,试确定下述各式,哪些是A上的等价关系,对不是的式子,提供反例证明。a)(A×A)-R1; b)R1-R2; c)R12; d) r(R1-R2)(即R1-R2的自反闭包)。 解 a)(A×A)-R1不是A上等价关系。例如: A={a,b},R1={<a,a>,<b,b>} 离散数学第二版邓辉文编著第一章第二节习题答案 1.2 映射的有关概念 习题1.2 1. 分别计算?1. 5?,?-1?,?-1. 5?,? 1. 5?,?-1?,?-1. 5?. 解?1. 5?=2,?-1?=-1,?-1. 5?=-1,?1. 5?=1,?-1?=-1,?-1. 5?=-2. 2. 下列映射中,那些是双射? 说明理由. (1)f :Z →Z , f (x ) =3x . (2)f :Z →N , f (x ) =|x |+1. (3)f :R →R , f (x ) =x 3+1. (4)f :N ?N →N , f (x 1, x 2) =x 1+x 2+1. (5)f :N →N ?N , f (x ) =(x , x +1). 解 (1)对于任意对x 1, x 2∈Z ,若f (x 1) =f (x 2) ,则3x 1=3x 2,于是x 1=x 2,所以f 是单射. 由于对任意x ∈Z ,f (x ) ≠2∈Z ,因此f 不是满射,进而f 不是双射. (2)由于2, -2∈Z 且f (2) =f (-2) =3,因此f 不是单射. 又由于0∈N ,而任意x ∈Z 均有f (x ) =|x |+1≠0,于是f 不是满射. 显然,f 不是双射. (3)对于任意对x 1, x 2∈R ,若f (x 1) =f (x 2) ,则x 1+1=x 2+1,于是x 1=x 2,所以f 是单射. 对于任意y ∈R ,取x =(y -1) ,这时 1??3f (x ) =x +1=?(y -1) 3?+1=(y -1) +1=y , ??33313 所以f 是满射. 进而f 是双射. 习题3.7 1. 列出关系}6|{=???∈><+ d c b a d c b a d c b a 且,,,,,,Z 中所有有序4元组。 解 }6|{=???∈><+ d c b a d c b a d c b a 且,,,,,,Z ,2,1,3,1,3,1,2,1,2,3,1,1,3,2,1,1,1,1,1,6,1,1,6,1,1,6,1,1,6,1,1,1{><><><><><><><><= ><><><><><><><><2,1,1,3,3,1,1,2,1,2,1,3,1,3,1,2,1,1,2,3,1,1,3,2,1,2,3,1,1,3,2,1 2. 列出二维表 3.18所表示的多元关系中所有5元组。假设不增加新的5元组,找出二维表3.18所有的主键码。 表3.18 航班信息 航空公司 航班 登机口 目的地 起飞时间 Nadir 112 34 底特律 08:10 Acme 221 22 丹佛 08:17 Acme 122 33 安克雷奇 08:22 Acme 323 34 檀香山 08:30 Nadir 199 13 底特律 08:47 Acme 222 22 丹佛 09:10 Nadir 322 34 底特律 09:44 解 略 3. 当施用投影运算5,3,2π到有序5元组> 1-1,1-2 (1)解: a)是命题,真值为T。 b)不是命题。 c)是命题,真值要根据具体情况确定。 d)不是命题。 e)是命题,真值为T。 f)是命题,真值为T。 g)是命题,真值为F。 h)不是命题。 i)不是命题。 (2)解: 原子命题:我爱北京天安门。 复合命题:如果不是练健美操,我就出外旅游拉。 (3)解:、- a)(┓P ∧R)→Q b)Q→R c)┓P d)P→┓Q (4)解: a)设Q:我将去参加舞会。R:我有时间。P:天下雨。 Q? (R∧┓P):我将去参加舞会当且仅当我有时间和天不下雨。 b)设R:我在看电视。Q:我在吃苹果。 R∧Q:我在看电视边吃苹果。 c) 设Q:一个数是奇数。R:一个数不能被2除。 (Q→R)∧(R→Q):一个数是奇数,则它不能被2整除并且一个数不能被2整除,则它是奇数。 (5) 解: a)设P:王强身体很好。Q:王强成绩很好。P∧Q b)设P:小李看书。Q:小李听音乐。P∧Q c)设P:气候很好。Q:气候很热。P∨Q d)设P: a和b是偶数。Q:a+b是偶数。P→Q e)设P:四边形ABCD是平行四边形。Q :四边形ABCD的对边平行。P?Q f)设P:语法错误。Q:程序错误。R:停机。(P∨ Q)→ R (6) 解: a)P:天气炎热。Q:正在下雨。 P∧Q b)P:天气炎热。R:湿度较低。 P∧R c)R:天正在下雨。S:湿度很高。 R∨S d)A:刘英上山。B:李进上山。 A∧B e)M:老王是革新者。N:小李是革新者。 M∨N f)L:你看电影。M:我看电影。┓L→┓M g)P:我不看电视。Q:我不外出。 R:我在睡觉。 P∧Q∧R h)P:控制台打字机作输入设备。Q:控制台打字机作输出设备。P∧Q 1-3 (1)解: a)不是合式公式,没有规定运算符次序(若规定运算符次序后亦可作为合式公式) b)是合式公式 c)不是合式公式( d)) e)不是合式公式(R和S之间缺少联结词) f)是合式公式。 (2)解: a)A是合式公式,(A∨B)是合式公式,(A→(A∨B))是合式公式。这个过程可以简记为:A;(A∨B);(A→(A∨B)) 同理可记 b)A;┓A ;(┓A∧B) ;((┓A∧B)∧A) c)A;┓A ;B;(┓A→B) ;(B→A) ;((┓A→B)→(B→A)) d)A;B;(A→B) ;(B→A) ;((A→B)∨(B→A)) (3)解: a)((((A→C)→((B∧C)→A))→((B∧C)→A))→(A→C)) b)((B→A)∨(A→B))。 (4)解: a) 是由c) 式进行代换得到,在c) 中用Q代换P, (P→P)代换Q. d) 是由a) 式进行代换得到,在a) 中用P→(Q→P)代换Q. e) 是由b) 式进行代换得到,用R代换P, S代换Q, Q代换R, P代换S. 1.2 映射的有关概念 习题1.2 1. 分别计算??5.1,??1-,??5.1-,??5.1,??1-,??5.1-. 解 ??25.1=,??11-=-,??15.1-=-,??15.1=,??11-=-,??25.1-=-. 2.下列映射中,那些是双射? 说明理由. (1).3)(,Z Z :x x f f =→ (2).1||)(,N Z :+=→x x f f (3).1)(,R R :3+=→x x f f (4).1),(,N N N :2121++=→?x x x x f f (5)).1,()(,N N N :+=?→x x x f f 解 (1)对于任意对∈21,x x Z ,若)()(21x f x f =,则2133x x =,于是21x x =,所以f 是单射. 由于对任意∈x Z ,∈≠2)(x f Z ,因此f 不是满射,进而f 不是双射. (2)由于∈-2,2Z 且3)2()2(=-=f f ,因此f 不是单射. 又由于∈0N ,而任意∈x Z 均有01||)(≠+=x x f ,于是f 不是满射. 显然,f 不是双射. (3)对于任意对∈21,x x R ,若)()(21x f x f =,则113231+=+x x ,于是21x x =,所以f 是单射. 对于任意∈y R ,取3 1)1(-=y x ,这时 y y y x x f =+-=+??????-=+=1)1(1)1(1)(3313, 所以f 是满射. 进而f 是双射. (4)由于∈)1,2(),2,1(N ?N 且)1,2()2,1(≠,而4)1,2()2,1(==f f ,因此f 不是单射. 又由于∈0N ,而任意∈),(21x x N ?N 均有01),(2121≠++=x x x x f ,于是f 不是满射. 显然,f 就不是双射. (5)由于∈21,x x N ,若)()(21x f x f =,则)1,()1,(2211+=+x x x x ,于是21x x =,因此f 是单射. 又由于∈)0,0(N ?N ,而任意∈x N 均有)0,0()1,()(≠+=x x x f ,于是f 不是满射. 因为f 不是满射,所以f 不是双射. 4.1 (1)设S={1,2},R 是S 上的二元关系,且xRy 。如果R=Is ,则(A );如 果R 是数的小于等于关系,则(B ),如果R=Es ,则(C )。 (2)设有序对 第一章命题逻辑基本概念 4.将下列命题符号化,并指出真值: (1)p∧q,其中,p:2是素数,q:5是素数,真值为1; (2)p∧q,其中,p:是无理数,q:自然对数的底e是无理数,真值为1; (3)p∧┐q,其中,p:2是最小的素数,q:2是最小的自然数,真值为1; (4)p∧q,其中,p:3是素数,q:3是偶数,真值为0; (5)┐p∧┐q,其中,p:4是素数,q:4是偶数,真值为0. 5.将下列命题符号化,并指出真值: (1)p∨q,其中,p:2是偶数,q:3是偶数,真值为1; (2)p∨q,其中,p:2是偶数,q:4是偶数,真值为1; (3)p∨┐q,其中,p:3是偶数,q:4是偶数,真值为0; (4)p∨q,其中,p:3是偶数,q:4是偶数,真值为1; (5)┐p∨┐q,其中,p:3是偶数,q:4是偶数,真值为0; 6.(1)(┐p∧q)∨(p∧┐q),其中,小丽从筐里拿一个苹果,q:小丽从筐里拿一个梨; (2)(p∧┐q)∨(┐p∧q),其中,p:刘晓月选学英语,q:刘晓月选学日语;. 7.因为p与q不能同时为真. 8.p:2<1,q:3<2 (1)p→q, (2)p→┐q, (3)┐q→p, (4)┐q→p, (5)┐q→p, (6)p→q, 13.设p:今天是星期一,q:明天是星期二,r:明天是星期三: (1)p→q,真值为1(不会出现前件为真,后件为假的情况); (2)q→p,真值为1(也不会出现前件为真,后件为假的情况); (3)p q,真值为1; (4)p→r,若p为真,则p→r真值为0,否则,p→r真值为1. 16.设p、q的真值为0;r、s的真值为1,求下列各命题公式的真值。 (1)p∨(q∧r)?0∨(0∧1) ?0 (2)(p?r)∧(﹁q∨s) ?(0?1)∧(1∨1) ?0∧1?0. (3)(?p∧?q∧r)?(p∧q∧﹁r) ?(1∧1∧1)? (0∧0∧0)?0 (4)(?r∧s)→(p∧?q) ?(0∧1)→(1∧0) ?0→0?1 17.判断下面一段论述是否为真:“π是无理数。并且,如果3是无理数,则2也是无理数。另外6能被2整除,6才能被4整除。” 答:p: π是无理数 1 q: 3是无理数0 r: 2是无理数 1 《离散数学1-5章》练习题答案第2,3章(数理逻辑) 1.答:(2),(3),(4) 2.答:(2),(3),(4),(5),(6) 3.答:(1)是,T (2)是,F (3)不是 (4)是,T (5)不是(6)不是 4.答:(4) 5.答:?P ,Q→P 6.答:P(x)∨?yR(y) 7.答:??x(R(x)→Q(x)) 8、 c、P→(P∧(Q→P)) 解:P→(P∧(Q→P)) ??P∨(P∧(?Q∨P)) ??P∨P ? 1 (主合取范式) ? m0∨ m1∨m2∨ m3 (主析取范式) d、P∨(?P→(Q∨(?Q→R))) 解:P∨(?P→(Q∨(?Q→R))) ? P∨(P∨(Q∨(Q∨R))) ? P∨Q∨R ? M0 (主合取范式) ? m1∨ m2∨m3∨ m4∨ m5∨m6 ∨m7 (主析取范式) 9、 b、P→(Q→R),R→(Q→S) => P→(Q→S) 证明: (1) P 附加前提 (2) Q 附加前提 (3) P→(Q→R) 前提 (4) Q→R (1),(3)假言推理 (5) R (2),(4)假言推理 (6) R→(Q→S) 前提 (7) Q→S (5),(6)假言推理 (8) S (2),(7)假言推理 d、P→?Q,Q∨?R,R∧?S??P 证明、 (1) P 附加前提 (2) P→?Q 前提 (3)?Q (1),(2)假言推理 (4) Q∨?R 前提 (5) ?R (3),(4)析取三段论 (6 ) R∧?S 前提 (7) R (6)化简 (8) R∧?R 矛盾(5),(7)合取 所以该推理正确 10.写出?x(F(x)→G(x))→(?xF(x) →?xG(x))的前束范式。 解:原式??x(?F(x)∨G(x))→(?(?x)F(x) ∨ (?x)G(x)) ??(?x)(?F(x)∨G(x)) ∨(?(?x)F(x) ∨ (?x)G(x)) ? (?x)((F(x)∧? G(x)) ∨G(x)) ∨ (?x) ?F(x) 离散数学~ 习题1.1 1.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。 ⑷21+3<5。 ⑸老王是山东人或河北人。 ⑹2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 。 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,⑸⑺⒀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; ⑵p:天气冷;q:我穿羽绒服; ⑶p:天在下雨;q:湿度很高; ⑷p:刘英上山;q:李进上山; ⑸p:王强学过法语;q:刘威学过法语; ⑹p:你看电影;q:我看电影; ⑺p:我看电视;q:我外出;r:我睡觉; ⑻p: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。 ⑵3是素数或2是素数。 ⑶若地球上没有树木,则人类不能生存。 ⑷8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:⑴p:他吃饭;q:他听音乐;原命题符号化为:p∧q ⑵p:3是素数;q:2是素数;原命题符号化为:p∨q ⑶p:地球上有树木;q:人类能生存;原命题符号化为:?p→?q ⑷p:8是偶数;q:8能被3整除;原命题符号化为:p?q ⑸p:停机;q:语法错误;r:程序错误;原命题符号化为:q∨r→p ⑹p: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。 ⑺p:a是偶数;q:b是偶数;r:a+b是偶数;原命题符号化为:p∧q→r 4. 将下列命题符号化,并指出各复合命题的真值。 ⑴如果3+3=6,则雪是白的。 ⑵如果3+3≠6,则雪是白的。 ⑶如果3+3=6,则雪不是白的。 ⑷如果3+3≠6,则雪不是白的。 ⑸3是无理数当且仅当加拿大位于亚洲。 ⑹2+3=5的充要条件是3是无理数。(假定是10进制) ⑺若两圆O1,O2的面积相等,则它们的半径相等,反之亦然。 ⑻当王小红心情愉快时,她就唱歌,反之,当她唱歌时,一定心情愉快。 解:设p:3+3=6。q:雪是白的。 ⑴原命题符号化为:p→q;该命题是真命题。 ⑵原命题符号化为:?p→q;该命题是真命题。 ⑶原命题符号化为:p→?q;该命题是假命题。 ⑷原命题符号化为:?p→?q;该命题是真命题。 ⑸p:3是无理数;q:加拿大位于亚洲;原命题符号化为:p?q;该命题是假命题。 ⑹p:2+3=5;q:3是无理数;原命题符号化为:p?q;该命题是真命题。 ⑺p:两圆O1,O2的面积相等;q:两圆O1,O2的半径相等;原命题符号化为:p?q;该命题是真命题。 ⑻p:王小红心情愉快;q:王小红唱歌;原命题符号化为:p?q;该命题是真命题。离散数学答案屈婉玲版第二版高等教育出版社课后答案
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