ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.04.2021

Просмотров: 619

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

26 

числа

 

y

Докажите

что

 

данное

 

отношение

 

является

 

отношением

 

эквива

-

лентности

Сколько

 

элементов

 

в

 

фактор

-

множестве

 

r

/

N

3. 

На

 

R

 

задано

 

бинарное

 

отношение

 

( )

{

}

y

y

x

x

R

R

y

x

+

=

+

´

Î

=

2

2

:

,

r

Докажите

что

 

r

 – 

отношение

 

эквивалентности

Сколько

 

элементов

 

может

 

содержать

 

класс

 

эквивалентности

Существует

 

ли

 

класс

 

эквивалентности

состоящий

 

из

 

одного

 

элемента

4. 

Покажите

что

 

пересечение

 

отношений

 

эквивалентности

опреде

-

ленных

 

на

 

некотором

 

множестве

 

A

является

 

отношением

 

эквивалентно

-

сти

5. 

Докажите

что

 

если

 

r

 – 

отношение

 

эквивалентности

то

 

1

-

r

 – 

так

-

же

 

отношение

 

эквивалентности

6. 

Какие

 

из

 

следующих

 

подмножеств

 

множества

 

( )

R

R

 

образуют

 

раз

-

биение

 

R

Для

 

каждого

 

разбиения

 

задайте

 

соответствующее

 

отношение

 

эквивалентности

1)

 

 

{

} {

}

{

}

;

0

:

,

0

:

<

Î

>

Î

x

R

x

x

R

x

 

2)

 

{

} {

} { }

{

}

;

0

,

0

:

,

0

:

<

Î

>

Î

x

R

x

x

R

x

 

3)

 

(

)

{

}

;

:

1

,

Z

Î

+

n

n

n

 

4)

 

[

]

{

}

;

:

1

,

Z

Î

+

n

n

n

 

5)

 

(

]

{

}

Z

Î

+

n

n

n

:

1

,

7. 

Пусть

 

{

}

{

}

n

n

B

B

B

M

A

A

A

M

,...,

,

,

,...,

,

2

1

2

2

1

1

=

=

 – 

два

 

разбиения

 

множества

 

K

Докажите

что

 

множество

 

всех

 

непустых

 

подмножеств

 

вида

 

j

i

B

A

Ç

 

также

 

является

 

разбиением

 

множества

 

.

K

 

Какое

 

отношение

 

эк

-

вивалентности

 

соответствует

 

этому

 

разбиению

если

 

разбиению

 

1

M

 

соот

-

ветствует

 

отношение

 

1

r

а

 

разбиению

 

2

M

 – 

отношение

 

2

r

8. 

Докажите

что

 

отношение

 

 

,

:

x y

y

делится на

x

r

N ´ N

 

яв

-

ляется

 

отношением

 

порядка

Является

 

ли

 

это

 

отношение

 

отношением

 

ли

-

нейного

 

порядка

Является

 

ли

 

аналогичное

 

отношение

 

отношением

 

поряд

-

ка

если

 

его

 

рассматривать

 

на

 

множестве

 

Z

9. 

Докажите

что

 

отношение

 

( )

{

,

:

x y

x

делится на

y

или

r

=

Π´

N N

 

}

x y

<

 

является

 

отношением

 

линейного

 

порядка

10. 

На

 

множестве

 

всевозможных

 

разбиений

 

данного

 

множества

 

рас

-

смотрим

 

отношение

(

)

r

Î

2

1

,

M

M

если

 

для

 

любого

 

1

M

A

Î

существует

 

множество

 

2

M

B

Î

 

такое

что

 

B

A

Í

Докажите

что

 

рассматриваемое

 

от

-

ношение

 

является

 

отношением

 

порядка

Является

 

ли

 

оно

 

линейным

 

поряд

-

ком

11. 

Перечислите

 

всевозможные

 

линейные

 

порядки

 

на

 

множестве

 

{ }

2

,

1 , 

на

 

множестве

 

{

}

3

,

2

,

1

Выскажите

 

предположение

 

о

 

числе

 

линейных

 

порядков

 

на

 

множестве

 

из

 

n

 

элементов


background image

 

27 

12. 

Пусть

 

1

r

 – 

отношение

 

порядка

 

на

 

множестве

 

A

2

r

 – 

отношение

 

порядка

 

на

 

множестве

 

B

Докажите

что

 

отношение

  

 

(

) (

) (

) (

) (

)

(

)

{

}

2

2

2

1

1

1

2

1

2

1

,

,

,

:

,

,

,

r

r

j

Î

Î

´

´

´

Î

=

b

a

b

a

b

b

a

a

B

A

B

A

 

 

есть

 

отношение

 

порядка

13. 

Для

 

следующего

 

отношения

 

порядка

 

постройте

 

диаграмму

 

Хассе

{

}

8

,

7

,

6

,

5

,

4

,

3

,

2

,

1

=

A

( )

{

}

y

x

y

x

£

´

Î

=

:

,

A

A

r

 
 
 

2. 

КОМБИНАТОРИКА

 

 

2.1

 

Основные

 

правила

 

комбинаторики

 

 

Правило

 

суммы

 

Правило

 

суммы

 

для

 

двух

 

объектов

Пусть

 

объект

 

a

 

можно

 

выбрать

 

способами

объект

 

b

 – n 

способами

и

 

существует

 k 

общих

 

способов

 

вы

-

бора

 

объектов

 

и

 b ,

 

тогда

 

один

 

из

 

объектов

 «

или

 b

»

 

можно

 

выбрать

 

m + n – k 

способами

 

Пример

  1.

 

Сколькими

 

способами

 

из

  28 

костей

 

домино

 

можно

 

вы

-

брать

 

кость

на

 

которой

 

есть

 «2» 

или

 «5». 

Решение

.

 

Выбрать

 

кость

содержащую

 «2», 

можно

 7-

ю

 

способами

со

-

держащую

 «5» – 

тоже

 7-

ю

 

способами

но

 

среди

 

этих

 

способов

 

есть

 

один

 

об

-

щий

 – 

это

 

выбор

 

кости

 «2 : 5». 

В

 

соответствии

 

с

 

правилом

 

суммы

 

общее

 

чис

-

ло

 

способов

 

выбора

 

нужной

 

кости

 

можно

 

осуществить

 7 + 7 – 1 = 13 

спосо

-

бами

Правило

 

суммы

 

можно

 

сформулировать

 

для

 

произвольного

 

числа

 

объектов

Для

 

этого

 

достаточно

 

использовать

 

формулу

 

для

 

мощности

 

объ

-

единения

 

конечного

 

числа

 

множеств

В

 

случае

 

трёх

 

объектов

 

формула

 

имеет

 

вид

|A

C

B

U

U

| = |A| + |B| + |C| – |A 

I

 B| – |A 

I

 C| – |B 

I

 C| + |A 

I

 B 

I

 C|. 

Правило

 

суммы

 

для

 3-

х

 

объектов

:  

Если

 

объект

 

а

 

можно

 

выбрать

 n

1

 

способами

объект

 b

 –

 

n

2

 

способа

-

ми

объект

 

с

 – n

3

 

способами

и

 

известны

 n

12

 

общих

 

способов

 

выбора

 

одного

 

из

 

объектов

 

а

 

и

 b

, n

13

 

общих

 

способа

 

выбора

 

одного

 

из

 

объектов

 

а

 

и

 

с

,

 

n

23

 

общих

 

способа

 

выбора

 

одного

 

из

 

объектов

 

и

 

с

а

 

также

 

известно

 

n

123

 

общих

 

способа

 

выбора

 

одного

 

их

 

объектов

 

а

, b 

и

 

с

 , 

то

 

число

 

всех

 

способов

 

выбора

 

одного

 

из

 

объектов

 «

а

 

или

 

b

 

или

 

с

»

 

вычисляется

 

по

 

формуле

n

+ n

+ n

– n

12 

– n

13 

– n

23 

+ n

123.                                                  

(1) 

 


background image

 

28 

Пример

  2

.

 

В

 

ходе

 

экзаменационной

 

сессии

  12 

студентов

 

получили

 

оценки

 «

отлично

», 12 – «

хорошо

», 13 – «

удовлетворительно

», 5 – 

хорошо

» 

и

 «

отлично

», 7 – «

хорошо

» 

и

 «

удовлетворительно

», 8 – «

удовлетворитель

-

но

» 

и

 «

отлично

». 

У

 

трех

 

студентов

 

все

 

виды

 

оценок

Сколько

 

студентов

 

в

 

группе

если

 

известно

что

 

все

 

они

 

сдали

 

сессию

Сколько

 

отличников

 

в

 

группе

Сколько

 

в

 

группе

 «

чистых

» 

троечников

Решение

.

 

В

 

условиях

 

задачи

 n

1

 =

 12, n

2

 

=

 12, n

3

 

=

 13, n

12

 = 5, n

23

 = 7, 

n

13 

= 8, n

123

 

=

 3. 

По

 

формуле

 (1) 

находим

 

общее

 

число

 

студентов

 

в

 

группе

12  +  13  +  12  –  5  –  7  –  8  +  3  =  20; 

число

 

отличников

 

в

 

группе

 

равно

:  

n

– (n

12 

+ n

13

) + n

123

 = 12 – (5 + 8) + 3 = 2; 

число

 «

чистых

» 

троечников

 

равно

 

n

3

 – (n

13

 + n 

23

) + n

123

 = 13 – (8 + 7) + 3 = 1. 

 

 

ЗАДАЧИ

 

И

 

УПРАЖНЕНИЯ

 

 

1.

 

Имеется

  10 

билетов

 

денежно

-

вещевой

 

лотереи

 

и

  15 

билетов

 

ху

-

дожественной

 

лотереи

Сколькими

 

способами

 

можно

 

выбрать

 

один

 

лоте

-

рейный

 

билет

 

Ответ

25

 

2.

 

Сколькими

 

способами

 

можно

 

подарить

 

сувенир

 

из

 

имеющихся

 

авторучек

, 7 

репродукций

 

картин

 

и

 3 

альбомов

 

Ответ

16

.

 

 

3.

 

В

 

городе

 

работают

  4 

музея

,  3 

театра

 

и

  10 

кинотеатров

Сколько

 

вариантов

 

для

 

организации

 

культпохода

 

в

 

воскресенье

 

Ответ

17

.

 

 

4.

 

Сколько

 

существует

 

вариантов

 

поездки

 

к

 

морю

если

 

туда

 

можно

 

добраться

 

тремя

 

авиарейсами

пятью

 

автодорогами

 

или

 

по

 

железной

 

дороге

 

Ответ

9

.

 

 

5.

 

Сколькими

 

способами

 

можно

 

купить

 

один

 

пирожок

если

 

в

 

продаже

 

пирожков

 

с

 

мясом

, 10 

пирожков

 

с

 

повидлом

 

и

 12 

пирожков

 

с

 

капустой

 

Ответ

29

.

 

 

6.

 

В

 

отделе

 

НИИ

 

работают

 

несколько

 

сотрудников

знающих

 

хотя

 

бы

 

один

 

иностранный

 

язык

Из

 

них

  6 

человек

 

знают

 

английский

,  6  – 

не

-

мецкий

, 7 – 

французский

, 4 – 

английский

 

и

 

немецкий

, 3 – 

французский

 

и

 

немецкий

, 2  – 

французский

 

и

 

английский

, 1 

человек

 

знает

 

все

 

три

 

языка


background image

 

29 

Сколько

 

человек

 

работает

 

в

 

отделе

Сколько

 

из

 

них

 

знают

 

только

 

англий

-

ский

 

язык

Сколько

 

человек

 

знают

 

только

 

один

 

язык

 

Ответ

11, 1, 4

.

 

 

7.

 

Староста

 

одного

 

класса

 

дал

 

следующие

 

сведения

 

об

 

учениках

«

В

 

классе

 

учатся

 45 

человек

в

 

том

 

числе

 25 

мальчиков

; 30 

учеников

 

учатся

 

на

 „

хорошо

“ 

и

 „

отлично

“, 

в

 

том

 

числе

 16 

мальчиков

Спортом

 

занимают

c

я

 

28 

учеников

в

 

том

 

числе

 18 

мальчиков

 

и

 17 

школьников

которые

 

учатся

 

на

 

хорошо

 

и

 

отлично

. 15 

мальчиков

 

учатся

 

на

 „

хорошо

“ 

и

 „

отлично

“ 

и

 

за

-

нимаются

 

спортом

». 

Докажите

что

 

в

 

этих

 

сведениях

 

есть

 

ошибка

.  

 

Ответ

По

 

формуле

 (1) 

в

 

классе

 47 

человек

а

 

по

 

сведениям

 

старос

-

ты

 – 45

.

 

 

Примечание

.

 

Задачи

 6, 7 

решить

 

также

 

с

 

помощью

 

кругов

 

Эйлера

 

8.

 

Сколько

 

чисел

 

среди

 

первых

  100 

натуральных

 

чисел

 

не

 

делятся

 

ни

 

на

 2, 

ни

 

на

 3, 

ни

 

на

 5? 

 

Ответ

74

.

 

 

Указание

Количество

 

натуральных

 

чисел

делящихся

 

на

 m 

и

 

не

 

пре

-

восходящих

 a, 

равно

 

целой

 

части

 [ a/m ] 

числа

 

m

a

 

9.

 

Сколько

 

чисел

 

среди

 

первых

  1000 

натуральных

 

чисел

не

 

деля

-

щихся

 

ни

 

на

 3, 

ни

 

на

 4, 

ни

 

на

 5?

 

 

Ответ

400

.

 

 

10.

 

 

В

 

корзине

 

лежат

 8 

различных

 

яблок

 

и

 7 

различных

 

груш

Сколь

-

кими

 

способами

 

можно

 

взять

 

плод

 

из

 

корзины

 

Ответ

15

.

 

 
 

Правило

 

произведения

 

Правило

 

произведения

 

для

 

двух

 

объектов

Пусть

 

объект

 

a

 

можно

 

выбрать

 

п

 

способами

и

 

после

 

каждого

 

такого

 

выбора

 

объект

  b

 

можно

 

выбрать

 

т

 

способами

Тогда

 

выбор

 

пары

  «

и

  b

» 

в

 

указанном

 

порядке

 

можно

 

осуществить

 n 

´

 

т

 

способами

 

Пример

 3.

 

Сколькими

 

способами

 

можно

 

выбрать

 

гласную

 

и

 

соглас

-

ную

 

буквы

 

из

 

букв

 

слова

 «

студент

»? 

 


background image

 

30 

Решение

.

 

Гласную

 

букву

 

можно

 

выбрать

 2-

мя

 

способами

согласную

 

можно

 

выбрать

 5-

ю

 

способами

По

 

правилу

 

произведения

 

выбор

 «

гласной

 

и

 

согласной

» 

можно

 

осуществлять

 2 

´

 5 

=

 10 

способами

 

Пример

 4.

 

Сколько

 

существует

 

двузначных

 

четных

 

чисел

 

в

 

десятич

-

ной

 

системе

 

счисления

Решение

.

 

Выбираются

 

две

 

цифры

 

из

 

множества

  {0,1,2,...,8,9}. 

Пер

-

вая

 

цифра

 

может

 

быть

 

любой

кроме

 

нуля

Поэтому

 

ее

 

можно

 

выбрать

 9-

ю

 

способами

Вторая

 

цифра

 

может

 

быть

 

любой

 

из

 

множества

 {2,4,6,8,0}, 

ее

 

можно

 

выбрать

 5-

ю

 

способами

Следовательно

четных

 

двузначных

 

чисел

 

по

 

правилу

 

произведения

 

будет

 n 

´

 m = 45, 

где

 n = 9, m = 5. 

 

Правило

 

произведения

 

является

 

следствием

 

теоремы

 

о

 

мощности

 

прямого

 

произведения

 

конечного

 

числа

 

конечных

 

множеств

.

 

В

 

случае

 

произвольного

 

числа

 

объектов

 

оно

 

формулируется

 

следующим

 

образом

Если

 

объект

 

a

1

 

можно

 

выбрать

 

п

1

 

способами

объект

 

a

– n

2

 

способами

,..., 

объект

 

a

k

 – n

k

 

способами

то

 

общее

 

число

 

полученных

 

таким

 

образом

 

упорядоченных

 

наборов

 

( a

1

, a

2

, … , a

)

 

можно

 

выбрать

 n

´

 n

´

 … 

´

 n

k  

способами

Если

 

требуется

 

выполнить

 

одно

 

за

 

другим

 

одновременно

 

k

 

действий

на

 

одно

 

из

 

которых

 

наложено

 

ограничение

то

 

подсчет

 

числа

 

возможных

 

комбинаций

 

удобнее

 

начинать

 

с

 

выполнения

 

именно

 

этого

 

действия

 

Пример

 5.

 

В

 

микроавтобусе

 10 

мест

одно

 

из

 

которых

 – 

место

 

води

-

теля

Сколькими

 

способами

 

могут

 

сесть

 

в

 

автобус

 10 

человек

если

 

место

 

водителя

 

могут

 

занять

 

только

 

трое

 

из

 

них

Решение

.

 

Начнем

 

с

 

места

 

водителя

Имеется

  n

=

  3 

способа

 

занять

 

его

 

место

Следующее

 

место

 

может

 

занять

 

любой

 

из

 

девяти

 

оставшихся

 

человек

т

.

е

.  n

=  9 

и

 

т

д

По

 

правилу

 

произведения

 

получаем

 

всего

 

воз

-

можностей

 

n

´

 n

´

 n

´

 … 

´

 n

10 

= 3

´

9

´

8

´

7

´

6

´

5

´

4

´

3

´

2

´

1 = 3

´

9!. 

 
 

ЗАДАЧИ

 

И

 

УПРАЖНЕНИЯ

 

 

11.

 

Сколько

 

существует

 

двузначных

 

чисел

 

в

  10-

ной

 

системе

 

счисле

-

ния

в

 

которых

 

нет

 

одинаковых

 

цифр

 

Ответ

81

.

 

 

12.

 

Сколько

 

существует

 

нечётных

 

трехзначных

 

чисел

 

Ответ

:

 450.