- •Введение.
- •Тема 1. Логические высказывания и предикаты.
- •1. Понятие высказывания. Логические операции над высказываниями.
- •Основные логические связки.
- •2. Формулы и их логические возможности.
- •3. Свойства логических операций (законы логики).
- •4. Понятие предиката. Операции над предикатами.
- •5. Кванторы.
- •Практическая работа по теме 1.
- •Задания для самостоятельной работы по теме 1.
- •Контрольные вопросы по теме 1.
- •Тема 2. Множества. Отношения. Отображения.
- •1.Основные понятия
- •2. Операции над множествами
- •3. Геометрическое моделирование множеств. Диаграммы Венна
- •4. Соотношение между множествами и составными высказываниями
- •5. Алгебра множеств. Основные тождества алгебры множеств
- •Основные тождества алгебры множеств
- •6. Эквивалентность множеств
- •Практическая работа по теме 2.
- •Задания для самостоятельной работы по теме 2.
- •Контрольные вопросы по теме 2.
- •Тема 3. Отношения. Функции.
- •1. Основные понятия и определения
- •2. Бинарные отношения и их свойства.
- •Свойства бинарных отношений.
- •3. Отношение эквивалентности.
- •4. Функции. Основные понятия и определения
- •Практическая работа по теме 3.
- •Задания для самостоятельной работы по теме 3.
- •Контрольные вопросы по теме 3
- •Тема 4. Булевы функции.
- •1. Определение булевой функции
- •2. Существенные и фиктивные переменные.
- •Критерий несущественности переменной.
- •3. Формулы логики булевых функций
- •4. Эквивалентность булевых формул.
- •5. Равносильные преобразования формул
- •Основные равносильности булевых формул.
- •6. Двойственность. Принцип двойственности.
- •7. Нормальные формы.
- •8. Полные системы булевых функций
- •9. Полином Жегалкина
- •10. Замкнутые классы функций.
- •11. Функциональная полнота.
- •Практическая работа по теме 4.
- •Задания для самостоятельной работы по теме 4.
- •Контрольные вопросы по теме 4.
- •Тема 5. Основные понятия теории графов.
- •1. Основные понятия теории графов.
- •Маршруты, циклы в неориентированном графе
- •Пути, контуры в ориентированном графе
- •2. Планарность и изоморфизм графов
- •3. Способы задания графов
- •Основные свойства матриц смежности и инцидентности
- •4. Связность графа
- •5. Алгоритм обхода вершин графа.
- •6. Нагруженные графы
- •Свойства минимальных путей в нагруженном ориентированном графе
- •7. Деревья
- •8. Основные типы практических задач.
- •1. «Задача коммивояжера» и «Задача о минимальной сети дорог»
- •2. Построение турнирной таблицы
- •3. «Задача о четырех красках»
- •Практическая работа по теме 5.
- •Задания для самостоятельной работы по теме 5.
- •Контрольные вопросы к теме 5.
- •Задания контрольной работы
- •Список источников литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
Задания для самостоятельной работы по теме 1.
Задание 1. Построить таблицу истинности для заданной формулы. Определить для каждого высказывания, будет ли оно логически истинным, противоречивым или ни тем ни другим.
|
|
Ф=A(BA) |
|
Ф=(AB)(BA) |
|
|
Ф=ABC |
|
Ф=(A(BC))B |
|
|
Ф=C(A(BA)) |
|
Ф=((AB)C)(CB) |
|
|
Ф=(AB)C |
|
Ф=(CB)A)(CB) |
|
|
Ф=C((AB)C) |
|
Ф=((AB)(BC))((CB)(AC)) |
|
|
Ф=((AB)(AB))C |
|
Ф= |
|
|
Ф= (XY) (XY) |
|
Ф= |
|
|
Ф=(XY)(YX) |
|
Ф=(XY)
(YZ)
|
Задание 2. Определить, является ли заданная формула тождественно истинной.
|
|
Ф=(PQ)(QP); |
|
Ф=(PQ)P |
|
|
Ф=P(Q(PQ)); |
|
Ф=P(PQ) |
|
|
Ф= |
|
Ф= |
Задание 3. Доказать равносильность заданных логических формул (двумя способами: с помощью таблицы истинности и используя основные законы логических операций).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 4. Применяя равносильные преобразования, упростить формулы.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 5. Определить, являются ли приведенные ниже формулы тождественно-истинными? Проверку выполнить двумя способами: построив таблицу истинности и упростив выражения.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 6. Пусть X означает: «Я сдам этот экзамен»; а Y: «Я буду регулярно выполнять домашние задания». Запишите в символической форме следующие высказывания:
(а) «Я сдам этот экзамен только в том случае, если буду регулярно выполнять домашние задания».
б) «Регулярное выполнение домашних заданий является необходимым условием для того, что я сдам этот экзамен».
(в) «Сдача этого экзамена является достаточным условием того, что я регулярно выполнял домашние задания».
(г) «Я сдам этот экзамен в том и только в том случае, если я буду регулярно выполнять домашние задания».
(д) «Регулярное выполнение домашних заданий есть необходимое и достаточное условие для того, чтобы я сдал этот экзамен».
Выясните, какому из перечисленных высказываний соответствуют следующие символические формы: ХY; Y X; YX.
Задание 7. Решить задачу, составив логическую формулу.
В одном королевстве были незамужние принцессы, голодные тигры и приговоренный к казни узник. Всякому узнику, осужденному на смерть, король давал последний шанс. Узнику предлагалось угадать, в какой из двух комнат находится тигр, а в какой принцесса. Хотя вполне могло быть, что король в обеих комнатах разместил принцесс или тигров. Выбор надо было сделать на основании табличек на дверях комнаты. Известно, что утверждения на табличках были либо оба истинными, либо оба ложными. Надписи гласили:
1 комната |
2 комната |
По крайней мере, в одной из этих комнат находится принцесса |
Тигр сидит в первой комнате |
Какую дверь должен выбрать узник?
На соревнованиях по легкой атлетике Андрей, Борис, Сергей и Володя заняли первые четыре места. Но когда однокурсницы стали вспоминать, как эти места распределились между победителями, то мнения разошлись. Даша сказала: «Андрей был первым, а Володя – вторым». Галя утверждала: «Андрей был вторым, а Борис – третьим». Лена считала: «Борис был четвертым, а Сергей – вторым». Ася, которая была судьей на этих соревнованиях и хорошо помнила, как распределились места, сказала, что каждая из девушек сделала одно правильное и одно неправильное заявление. Кто из студентов занял первое, второе и третье место?
Студент делает следующие высказывания: А. Если я люблю физику, то люблю и математический анализ. Б. Если высказывание A истинно, то я люблю физику. Следует ли из этих высказываний, что студент любит физику?
Юра условился с родителями, что всегда будет говорить им только правду. Однажды он получил 2 по физике и очень не хотел говорить об этом дома. На прямой вопрос, что он получил по физике, Юра ответил… Что же ответил Юра так, чтобы не сказать о двойке, и в то же время сказать совершеннейшую истину?
Задание 8. Преобразовать формулы так, чтобы они содержали только операции конъюнкции и отрицания:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 9. Преобразовать формулы так, чтобы они содержали только операции дизъюнкции и отрицания.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 10. Какие из следующих предложений являются предикатами?
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 10. На множестве натуральных чисел заданы два предиката:
P(x) – «число 3 делитель x»;
Q(x) – «x6».
Найдите множества истинности следующих предикатов:
1. |
|
3. |
|
2. |
|
4. |
|
Задание 11. Предикат P(x): «x есть рациональное число»; предикат Q(x): «x есть действительное число»; предикат T(x): « x меньше y». Запишите следующие утверждения, используя кванторы:
каждое рациональное число есть действительное число;
существует число, которое является простым;
для каждого числа x существует такое число y, что x меньше y.
Задание 12. Определить, для каких натуральных значений переменных x1, x2 заданный предикат принимает значение истина:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 13. Составить предикат для натуральных чисел, выразив его с помощью арифметических отношений и логических связок, который принимает значение истина тогда и только тогда, когда:
x1 в два раза больше x2;
если x1>0, то для всех x3< x2 найдутся такие x4, что x4+1 x1;
для всех x1 и x2, если x1x2 и x2<x3, то x1<x3;
для всех x1 и x2, если x1x2 и x2x1, то x1=x2;
для всех x1 и x2, если неверно, что x1<x2 или x3<x2, то x1x2 и x3x2.
Задание 14. Ввести необходимые предикаты и с помощью кванторов записать следующие определения, с помощью законов де Моргана получить их отрицания:
определение предела числовой последовательности;
определение фундаментальной по Коши последовательности;
определение предела функции в точке;
определение непрерывности функции в точке;
определение непрерывной на интервале функции;
определение равномерно непрерывной на интервале функции.
