- •Федеральное агентство по образованию
- •1 Цели и задачи практических занятий по дискретной математике
- •2 Содержание занятий
- •2.1 Практические занятия № 1 – 2. Множества. Операции над множествами. Свойства операций над множествами
- •2.1.1 Теоретические сведения и методические рекомендации по решению задач
- •1) , То есть;
- •2) , То есть.
- •2.1.2 Примеры решения задач
- •2.1.3 Задачи для самостоятельного решения
- •2.2.1 Теоретические сведения и методические рекомендации по решению задач
- •2.2.2 Примеры решения задач
- •2.2.3 Задачи для самостоятельного решения
- •2.3 Практическое занятие № 8. Соответствия и их свойства
- •2.3.1 Теоретические сведения и методические рекомендации по решению задач
- •2.3.2 Примеры решения задач
- •2.3.3 Задачи для самостоятельного решения
- •G1 g2
- •2.4 Практическое занятие № 9. Операции и их свойства
- •2.4.1 Теоретические сведения и методические рекомендации по решению задач
- •2.4.2 Примеры решения задач
- •2.4.3 Задачи для самостоятельного решения
- •2.5 Практическое занятие № 10. Гомоморфизмы
- •2.5.1 Теоретические сведения и методические рекомендации по решению задач
- •2.5.2 Примеры решения задач
- •2.5.3 Задачи для самостоятельного решения
- •2.6 Практическое занятие № 1112. Алгебры с одной бинарной операцией. Полугруппы. Моноиды. Группы. Подгруппы. Циклические группы. Группа подстановок
- •2.6.1 Теоретические сведения и методические рекомендации по решению задач
- •2.6.2 Примеры решения задач
- •2.7 Практические занятия № 13 – 15. Алгебры с двумя бинарными операциями. Кольца. Поля. Решетки. Булевы алгебры
- •2.7.1 Теоретические сведения и методические рекомендации по решению задач
- •2.7.2 Примеры решения задач
- •2.7.3 Задачи для самостоятельного решения
- •2.8 Практические занятия № 16 – 19. Комбинаторика
- •2.8.1 Теоретические сведения и методические рекомендации по решению задач
- •2.8.2 Примеры решения задач
- •2.8.3 Задачи для самостоятельного решения
- •2.9 Практическое занятие № 20. Контрольная работа
- •2.10 Практические занятия № 21 – 22. Орграфы и бинарные отношения. Связность. Компоненты связности
- •2.10.1 Теоретические сведения и методические рекомендации по решению задач
- •2.10.2Примеры решения задач
- •2.10.3 Задачи для самостоятельного решения
- •2.11 Практические занятия № 23 – 25. Поиск путей в графах орграфах. Минимальные пути в нагруженных орграфах. Эйлеровы цепи и циклы. Сети и потоки
- •2.11.1 Теоретические сведения и методические рекомендации по решению задач
- •2.11.2 Примеры решения задач
- •2.11.3 Задачи для самостоятельного решения
- •3 Технические и инструментальные средства
- •4 Порядок проведения занятий
- •Содержание
2.4.2 Примеры решения задач
Задача 1. Какая из функций является операцией на соответствующем множестве? Определить арность операции. Рассмотреть следующие функции:
а) транзитивное замыкание
бинарного отношенияR(на
множестве бинарных отношений);
б)
(на множестве положительных действительных
чиселR+; на
множестве действительных чиселR;
на множестве отрицательных действительных
чиселR_ );
в) векторное произведение векторов пространства (на множестве векторов пространства);
г) скалярное произведение векторов пространства (на множестве векторов пространства).
Решение. а) транзитивное замыкание
бинарного отношенияRявляется унарной операцией на множестве
бинарных отношений, поскольку любому
бинарному отношению ставит в соответствие
бинарное отношение;
б) функция
является унарной операцией на множествах
положительных действительных чиселR+и действительных чиселR,
так как любому положительному
действительному числу ставит в
соответствие также положительное
действительное число, а любому
действительному числу ставит в
соответствие действительное число.
Вместе с тем, функция
не замыкает множество отрицательных
действительных чиселR,поскольку любому отрицательному
действительному числу ставит в
соответствие положительное действительное
число, не принадлежащее множествуR
-;
в) векторное произведение векторов является бинарной операцией на множестве векторов пространства. В самом деле, векторным произведением двух произвольных векторов также является вектор;
г) скалярное произведение векторов пространства не замыкает множество векторов, поскольку двум произвольным векторам пространства ставит в соответствие число, а не вектор.
Задача 2. Проиллюстрировать на
примере некоммутативность операций:
а) композиции преобразований типа
конечного множества А; б) композиции
элементарных функций.
Решение. а) Проиллюстрируем
некоммутативность операции преобразования
конечного множества на примере задачи
2 из пункта 2.3.2. В самом деле, для
преобразований множества
:
;![]()
композициями являются преобразования
;
.
Очевидно, что
.
б) Рассмотрим функции
и
.
Пусть обе функции имеют типR→R.
Тогда их композиции возможны в любом
порядке.
Композиция функций
представляет
собой подстановку функцииfв функциюg, т.е.
.
Композиция
есть функция, полученная подстановкой
функцииgв функциюf,
т.е.
.
Таким образом,
,
а композиция функций – некоммутативная
операция.
Задача 3. Доказать, что бинарная логическая операция «штрих Шеффера» не обладает свойством:
а) ассоциативности;
б) идемпотентности.
Решение.а) Логическая операция «штрих Шеффера» определяется следующей таблицей истинности (таблица 2).
Таблица 2 – Таблица истинности операции «штрих Шеффера»
-
х
у
х|y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Докажем, что не выполняется равенство
.
С этой целью сравним таблицы истинности
формул
и
(таблица 3):
Таблица 3 – Таблица истинности формул
и![]()
|
х |
у |
z |
|
|
х|y |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Результаты, полученные в пятом и седьмом
столбцах (выделены жирным шрифтом)
предыдущей таблицы, не совпадают,
следовательно,
.
Тем самым, доказано, что «штрих Шеффера» не является ассоциативной бинарной операцией.
б) «Штрих Шеффера» не обладает свойством
идемпотентности. В этом легко убедиться,
сравнивая таблицы истинности логических
формул
и х:
-
х
х|х
0
1
1
0
В самом деле, х|х
х.
