(2)A-①二A(3)A-{O)}={a,&,{a,/?
}}
(4){{a,b}}~A=①(5)①一A=(6){0)}-A=0)
例3试证明(Au-B)n(-AuB)=(AnB)u(-Ac〜B)
证明
(Au〜B)c(〜AoB)=((Au〜B)c〜A)u((Au〜B)cB)
=((An〜A)u(〜Be〜A)2((4cB)u(〜BcB))=(①u(〜An〜B))u((AnB)u①)
=(AcB)u(〜An〜B)
第二章二元关系
[复习知识点]
1、关系、关系矩阵与关系图
2、复合关系与逆关系
3、关系的性质(白反性、对称性、反对称性、传递性)
4、关系的闭包(自反闭包、对称闭包、传递闭包)
5、等价关系与等价类
6、偏序关系与哈斯图(Hasse).极大/小元、最大/小元、上/下界、最小上界、最大下界
7、函数及其性质(单射、满射、双射)
8、复合函数与反函数
本章重点内容:
二元关系的概念、关系的性质、关系的闭包、等价关系、半序关系、映
射的概念
[复习要求]
1、理解关系的概念:
二元关系、空关系、全关系、恒等关系;掌握关系的集合表示、关系矩阵和关系图、关系的运算。
2、掌握求复合关系与逆关系的方法。
3、理解关系的性质(白反性、对称性、反对称性、传递性),掌握其判别方法(定义、矩阵、图)。
4、掌握求关系的闭包(白反闭包、对称闭包、传递闭包)的方法。
5、理解等价关系和偏序关系的概念,掌握等价类的求法和偏序关系做哈斯图的方法,极大/小元、最大/小元、上/下界、最小上界、最大下界的求法。
6、理解函数概念:
函数、函数相等、复合函数和反函数。
7、理解单射、满射、双射等概念,掌握其判别方法。
[木章重点习题]
P25,1;P32〜33,4,8,10;P43,2,3,5;P51〜52,5,6;P59,1,2;P64,3;P74〜75,2,4,6,7;P81,5,7;P86,1,2。
[疑难解析]
1、关系的概念
关系的概念是第二章全章的基础,又是第一章集合概念的应用。
因此,学生应该真正理解并熟练掌握二元关系的概念及关系矩阵、关系图表示。
2、关系的性质及其判定
关系的性质既是对关系概念的加深理解与掌握,又是关系的闭包、等价关系、半序关系的基础。
对于四种性质的判定,可以依据教材中P49上总结的规律。
这其屮对传递性的判定,难度稍大一点,这里要提及两点:
一是不破坏传递性定义,可认为具有传递性。
如空关系具有传递性,同时空关系具有对称性与反对称性,但是不具有自反性。
另一点是介绍一种判定传递性的“跟踪法”,即若仏卫2上尺,@2,勺上尺,……,(g,e)wR,
则如若R,(b,a)wR,则有(a,a)wR,且(b,b)wR。
3、关系的闭包
在理解掌握关系闭包概念的基础上,主要掌握闭包的求法。
关键是熟记三个定理的结
论:
定理2,r(/?
)=/?
u/4;定理3,s(R)=RdRT;定理4,推论/(/?
)=JJ/?
*o
4、半序关系及半序集屮特殊元索的确定
理解与掌握半序关系与半序集概念的关键是哈斯图。
哈斯图画法掌握了,对于确定任一子集的最大(小)元,极大(小)元也就容易了。
这里要注意,最大(小)元与极大(小)元只能在了集内确定,而上界与下界可在了集Z外的全集屮确定,最小上界为所有上界屮最小考,最小上界再小也不小于了集屮的任一元素,可以与某一元素相等,最大下界也同样。
5、映射的概念与映射种类的判定
映射的种类主要指单射、满射、双射与非单非满射。
判定的方法除定义外,可借助于关系图,而实数集的了集上的映射也可以利用直角坐标系表示进行,尤其是对备种初等函数。
[例题分析]
例1设集合A={a",c,d},判定下列关系,哪些是H反的,对称的,反对称的和传递的:
&={(a,a),0,d)}R2={(a,a),0,c),(〃,d)}R3={(c,d)}R4={(a,a,),(b,b),(c,c)}R5={(d,c),(〃,〃)}
解:
均不是自反的;R4是对称的;Ri,R2,R3,R4,R5是反对称的;R1R2R3,R4,R5是传递的。
例2设集合A={1,23,4,5},A上的二元关系R为
R={(1,1),(2,2),(3,3),(3,4),(4,4),(5,3),(5,4),(5,5)}
(1)写岀R的关系矩阵,砸出R的关系图;
(2)证明R是A上的半序关系,画出其哈斯图;
(3)若BqA,KB={2,3,4,5},求B的最大元,最小元,极大元,极小元,最小上界
解
(1)R
的关系
矩図
匸为
‘1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
mr=
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
.0
0
1
1
1
和最大下界。
R的关系图略
(2)因为R是H反的,反对称的和传递的,所以R是A上的半序关系。
(A,R)为半序集,(A,R)的哈斯图如下
o4
O1
3
。
2
5
⑶当B={2,3,4,5},B的极大元为2,4;极小元为2,5;B无最大元与最小元;B
也无上界与下界,更无最小上界与最大下界。
第三章命题逻辑
[复习知识点]
1、命题与联结词(否定、析取、合取、蕴涵、等价),复合命题
2、命题公式与解释,真值表,公式分类(恒真、恒假、可满足),公式的等价
3、析取范式、合取范式,极小(大)项,主析取范式、主合取范式
4、公式类别的判别方法(真值表法、等值演算法、主析取/合取范式法)
5、公式的蕴涵与逻辑结果
6、形式演绎
木章重点内容:
命题与联结词、公式与解释、析取范式与合取范式、公式恒真性的判定、形式演绎
[复习要求]
1、理解命题的概念;了解命题联结词的概念;理解用联结词产生复合命题的方法。
2、理解公式与解释的概念;掌握求给定公式真值表的方法,用基木等价式化简其他公式,公式在解释下的真值。
3、了解析取(合取)范式的概念;理解极大(小)项的概念和主析取(合取)范式的概念;掌握用基木等价式或真值表将公式化为主析取(合取)范式的方法。
4、掌握利用真值表、等值演算法和主析取/合取范式的唯一性判别公式类型和公式等价的方法。
5、理解公式蕴涵与逻辑结果的概念,掌握基木蕴涵式。
6、掌握形式演绎的证明方法。
[木章重点习题]
P93,1;P98,2,3;P104,2,3;P107,1,3;P112,5;P115,1,2,3。
[疑难解析]
1、公式恒真性的判定
判定公式的恒真性,包括判定公式是恒真的或是恒假的。
具体方法有两种,一是真值表法,对于任给一个公式,主要列出该公式的真值表,观察真值表的最示一列是否全为1(或全为0),就可以判定该公式是占恒真(或恒假),若不全为0,则为可满足的。
二是推导法,即利用基木等价式推导出结果为1,或者利用恒真(恒假)判定定理:
公式G是恒真的(恒假的)当且仅当等价于它的合取范式(析取范式)中,每个子句(短语)均至少包含一个原子及其否定。
这里要求的析取范式屮所含有的每个短语不迅极小项,一定要与求主析取范式相区别,对于合取范式也同样。
2、范式
求范式,包括求析取范式、合取范式、主析取范式和主合取范式。
关键有两点:
一是准确理解掌握定义;另一是巧妙使用基木等价式屮的分配律、同一律和互补律,结果的前一步适当使用等幕律,使相同的短语(或了句)只保留一个。
另外,由已经得到的主析取(合取)范式,根据GviG=l,-i(-iG)=G原理,参阅《离散数学学习指导书》P71例15,可以求得主合取(析取)范式。
3、形式演绎法
掌握形式演绎进行逻辑推理时,一退要理解并掌握14个基木蕴涵式,二是会使用三个规则:
规则P、规则Q和规则D,需要进行一定的练习。
[例题分析]
例1求G=((PaQ)v-./?
)->P的主析取范式与主合取范式。
解
(1)求主析取范式,
方法1:
利用真值表求解
PQR
PA0
(PAe)v->/?
G
000
0
1
0
001
0
0
1
010
0
1
0
011
0
()
1
100
0
1
1
101
0
0
1
110
1
1
1
111
1
1
1
因此
G—(-PA―Q/\R^"V(―PAQA/?
)V(PA—QA—7?
)V(P/\―QA/?
)V(PAQ/\—R)V(PA2A/?
)
方法2:
推导法
G=((pAQ)Rv「R)TP=i((paQ)v-.R)vP
=((「pv^q)ar卜p=Jp八/?
)v(^ear卜p
=((「Pa/?
)a(「Qve))V((「Qa7?
)a(Pv「p))
V(PA(2v-ne)A(/?
V^/?
))
—(―P/\Q/\7?
)V(—PA—QA/?
)V(PA—QA/?
)V(―PA—QA/?
)
V(PAQA/?
)v(PA(2A-1/?
)V(PA-1QAR卜(PA—igA—i/?
)=(-iPAgA7?
)V(-1PA—iQA/?
)V(PA—yQA7?
)V(PAQA/?
)V(PAQA-1/?
)V(PA-10A-17?
)
(2)求主合取范式
方法1:
利用上面的真值表
((PAg)v-1/?
)^P为0的有两行,它们对应的极大项分别为PvQvR,P7rQ\R
因此,((PAe)V^/?
)->P=(PV2V/?
)A(PV^2VR)
方法2:
利用已求出的主析取范式求主合取范式
已用去6个极小项,尚有2个极小项,即
―PA—QA—R与一PAQA—R于是
―G—(-Pa—Qa―/?
)v(—P/\Q/\―R)
G=7「G)=「((「P「R卜(「PA0A「/?
))
=(PV2V?
?
)A(PV-1QV/?
)
例2试证明公式G=((p-»e)A(e^/?
))->(p-»/?
)为恒真公式。
证法一:
见〈离散数学学习指导书〉P60例6(4)的解答。
(真值表法)证法二:
G=-.(CiPvQ)a(-.QvR))vJPvR)
=(Pa—)Q)v(Qa—!
R)v—!
PvR
=(((PvQ)A(Pv^R)A(^QvQ)A(「QX/-.R))v-.P)vR
=((PvQv-iP)A(Pv—!
Rv-nP)A(-iQv—>Rv-iP))vR
=(1a(—>Qv-iRv-iP))vR
=-iQv-iRv-iPvR
故G为恒真公式。
例3利用形式演绎法证明{Pt(QtR),「Sx/P,Q}蕴涵StR。
证明:
(1)-nSvP
规则P
(2)S
规则D
(3)P
规则Q,根据
(1),
(2)
(4)P->(QtR)
规则P
(5)QtR
规则Q,根据(3),(4)
(6)Q
规则P
(7)R
规则Q,根据(5),(6)
(8)StR
规则D,根据
(2),(7)
第四章谓词逻辑
[复习知识点]
1、谓词、量词、个体词、个体域、变元(约束变元与自由变元)
2、谓词公式与解释,谓词公式的类型(恒真、恒假、可满足)
3、谓词公式的等价和蕴涵
4、前束范式
本章重点内容:
谓词与量词、公式与解释、前束范式
[复习要求]
1、理解谓词、量词、个体词、个体域、变元的概念;理解用谓词、量词、逻辑联结词描述一个简单命题;了解命题符号化。
2、理解公式与解释的概念;掌握在有限个体域下消去公式量词,求公式在给定解释下真值的方法;了解谓词公式的类型。
3、理解用解釋的方法证明等价式和蕴涵式。
4、掌握求公式前束范式的方法。
[木章重点习题]
P120,1,2;P125〜126,1,3;P137,1。
[疑难解析]
1、谓词与量词
反复理解谓词与量词引入的意义,概念的含义及在谓词与量词作用下变量的H由性、
约朿性与改名规则。
2、公式与解释
能将一阶逻辑公式表达式屮的量词消除,写成与Z等价的公式,然后将解释I屮的数值代入公式,求出真值。
3、前束范式
在充分理解掌握前朿范式概念的基础上,利用改名规则、基木等价式与蕴涵式(一阶逻辑屮),将给定公式屮量词提到母式Z前称为首标。
[典型例题]
例1设I是如下一个解释:
D={2,3}
F
(2)F(3)P
(2)P(3)Q(2,2)Q(2,3)Q(3,2)Q(3,3)
32011101
求3xVy(P(x)aQ(F(x),y))的真值。
解
3xVy(P(x)AQ(F(x),y))=3x((P(x)aQ(F(x),2))a(P(x)aQ(F(x),3)))
=((P⑵人Q(F
(2),2))a(P⑵人Q(F
(2),3)))
v((P(3)aQ(F(3),2))a(P(3)aQ(F(3>3)))
=((oA0)A(0a1))v((1a1)a(1a1))
=0v1
=1
例2试将一阶逻辑公式化成前束范式。
解
G=3x(3yP(x,y)v(-«3y(2(y)v7?
(x)))
=3x(3yP(x,)卜卜R(x)))
=3x(3yP(x,y)vVz-ig(z)vZ?
(x))
=3x3yVz(F(x,y)vv尺(兀))
第五章图论
[复习知识点]
1、图、完全图、了图、母图、支撑了图、图的同构
2、关联矩阵、相邻矩阵
3、权图、路、最短路径,辿克斯特拉算法(Dijkstra)
4、树、支撑树、二叉树
5、权图中的最小树,克鲁斯卡尔算法(Kruskal)
6、有向图、有向树
本章重点内容:
权图的最短路、二叉树的遍历、权图中的最优支撑树
[复习要求]
K理解图的有关概念:
图、完全图、了图、母图、支撑了图、图的同构。
2、掌握图的矩阵表示(关联矩阵、相邻矩阵)。
3、理解权图、路的概念,掌握用Dijkstra算法求权图屮最短路的方法。
4、理解树、二叉树与支撑树的有关概念;掌握二叉树的三种遍历方法,用Kruskal算法求权图屮最小树的方法。
5、理解有向图与有向树的概念。
[木章重点习题]
P221,2;P225,I;P231,2,3;P239,5;P242,1,2。
[疑难解析]
1•木章的概念较多,学习时需要认真比较备概念的含义,如:
图、了图、有向图、权图;树、支撑树、二叉树、有向树;路、简单路、I叫路等,这些都是图的基木概念,今后将在数据结构、数据库、计算机网络等课稈中用到。
2、权图屮的最短路
严格执行迪克斯特拉(Dijkstra)算法步骤,从起点起,到每一点求出最短路,然后进行仔细比较,最后到达终点,算出最小权和。
3、权图屮的最优支撑树
权图屮的报优支撑树是图屮所带权和最小的支撑树,使用克鲁斯卡尔(Kruskal)算法。
[典型例题]例1在具有n个顶点的完全图Kn屮删去多少条边才能得到树?
解:
n个顶点的完全图K“屮共有nx(n-1)/2条边,
n个顶点的树应有n・l条边,
于是,删去的边有:
nx(n-1)/2-(n-1)=(n-1)x(n-2)/2
例2求下面有限图屮点u到备点间的最短路。
(图上数字见教材P231,第3题。
)
解U-»U|,
d(u,Ui)=l,
路(u,U|)
U—>U2,
d(u,u2)=9,
路(u,U4.U3,U7,U2)
u—>U3,
d(u,u3)=5,
路(u,u4,u3,)
UTU4,
d(u,u4)=3,
路(u,u4)
TU5,
d(u,u5)=11,
路(u,U1,U5)或路(u,U4,U3,U7,U2,u5)
U-»U6,
d(u,u6)=13,
路(u,uhu5,u6)
u->u7,
d(u,117)=8,
路(u,u4,u3,u7)
u->u8,
d(u,u8)=ll,
路(u,u4,u8)
u—>V,
d(u,v)=15,
路(u,Ui,u5,u6,v)或路(u,U4,U3,u7,U6,v)
二、考核说明
本课程的考核实行形成性考核和终结性考核的形式。
形成性考核占总成绩的20%,以课程作业的形式进行(共三次;终结性考核即期末考试,占总成绩的80%。
总成绩为100分,60分及格。
期末考试实行全国统一闭卷考核,试卷满分为100。
由浙江电大统一命题,统一评分标准,统一考试时间(考试时间为120分钟)。
1、试题类型
试题类型有填空题(分数约占20%)、单项选择题(分数约占T4%)、计算题(分数约占50%)和证明题(分数约占16%)。
填空题和单项选择题主要涉及基木概念、基木理论,重要性质和结论、公式及其简单计算。
计算题主要考核学生的基木运算技能,要求书写计算、推论过程或理由。
证明题主要考杳应用概念、性质、定理及主要结论进行逻辑推理的能力,要求写出推理过程。
2、考核试卷题量分配
试卷题量在备部分的分配是:
集合论约rS40%,数理逻辑约占一40%,图论约占一20%。
具体课程考核情况见课程考核说明。
附录:
试题类型及规范解答举例
[填空题]
1.设R是集合A上的二元关系,如果关系R同时具有性、对称性和性,
则称R是等价关系。
2.命题公式G=(PaQ)->R,则G共有个不同的解释;把G在其所有解释
下所取真值列成一个表,称为G的;解释(「P,Q,「R)或(0,1,
0)使G的真值为。
3.设6=(P,L)是图,如果G是连通的,并且,则G是树。
如果根树T
的每个点v最多有两棵子树,则称T为,
[单项选择题](选择一个正确答案的代号,填入括号屮)
1.由集合运算定义,下列各式正确的有()0
A.XcXuYB.XoXuYC.XyXcYD.YcXnY
2.设Ri,R2是集合A={a,b,c,d}上的两个关系,其中R】={(a,a),(b,b),(b,c),
(d,d)),R2={(a,a),(b,b),(b,c),(c,b),(d,d)},则R?
是Ri的()
闭包。
A.自反B・对称C.传递D.以上都不是
3.设G是由5个顶点组成的完全图,则从G屮删去()条边可以得到树。
A.4B.5C.6D.10
[计算题]
1.化简下式:
(A-B-C)u((A-B)cC)u(AnB-C)u(AnBnC)
2.通过求主析取范式判断下列命题公式是否等值。
(1)(PaQ)v(^PaQaR);
(2)(Pv(QaR))a(Qv(-.PaR));
3.求图屮A到其余备顶点的最短路径,并写出它们的权。
B7C
[证明题]
1.利用基木等价式证明下面命题公式为恒真公式。
((PtQ)a(QtR))t(PtR)
2.用形式演绎法证明:
{PtQ,RtS,PvR}蕴涵Q\/S。
试题答案及评分标准
[填空题]
1、自反;