ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 194
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
www.dismatem.ru – типовые расчеты по дискретной математике www.nstu.ucoz.ru – помощь студентам НГТУ | |
Вариант 25
З адание 1.
Докажите тождества, используя только определения операций над множествами.
1)
и
и
2)
Задание 2.
Докажите утверждение.
Для доказательства утверждения достаточно доказать, что , так как в этом случае между множествами будет установлено взаимно однозначное соответствие, то есть они будут эквивалентны.
Используя арифметику кардинальных чисел, преобразуем левую и правую части к одному виду:
Так как полученные выражения совпадают, то исходные множества эквивалентны.
Задание 3.
Докажите методом математической индукции, что кратно 7 для всех n>0.
Найдем базис индукции:
n=1
– кратно 7
Предположим, что кратно 7 для некоторого n.
Докажем, что также кратно 7.
– кратно 7 по предположению индукции
– кратно 7.
Значит, так как справедливость утверждения доказана для n+1, то верно, что кратно 7 для всех n>0.
Задание 4.
A={a,b,c}, B={1,2,3,4}, Изобразите , графически. Найдите [ ]. Проверьте с помощью матрицы [ ], является ли отношение рефлексивным, симметричным, антисимметричным, транзитивным?
1
2
3
4
[
]= [ ]=
[ ]=
1) – по диагонали есть нули – нерефлексивно.
2) – поэтому – несимметрично.
3 ) – не-антисимметрично.
4)
Задание 5.
Найдите область определения, область значений отношения P. Является ли отношение P рефлексивным, симметричным, антисимметричным, транзитивным?
Область определения:
Область значений:
1) Если
P – рефлексивно.
2) Так как то P – несимметрично
3) Пусть
P – неантисимметрично.
4) Так как при этом, поэтому P – нетранзи-тивно.
Задание 6.
Является ли алгеброй следующий набор B= ?
Так как константа –3i C\R, +3i C\R, но, подставив в терм, получаем: –3i+3i=0 C\R. Значит, операция сложения не замкнута на множестве C\R. Поэтому набор B= не является алгеброй.
Задание 7.
Постройте подсистему B(X), если B=
i + i + i +…=in, n
Складывая всевозможные действительные числа, получаем другие действительные числа, то есть операция сложения замкнута на множестве R. Поэтому, подстановка элементов из X в терм ”+” не образует новых элементов.
Таким образом, B(X)= .
Задание 8.
Используя многомодульную арифметику с вектором оснований , вычислить , , , . Каков знак числа ?
, , ,
(43 (mod 5) + 74 (mod 5))(mod 5) = (3 + 4)(mod 5) = 2
(43 (mod 7) + 74 (mod 7))(mod 7) = (1 + 4)(mod 7) = 5
(43 (mod 11) + 74 (mod 11))(mod 11) = (10 + 8)(mod 11) = 7
(43 (mod 2) + 74 (mod 2))(mod 2) = (1 + 0)(mod 2) = 1
(43 (mod 5) – 74 (mod 5))(mod 5) = (3 – 4)(mod 5) = 4
(43 (mod 7) – 74 (mod 7))(mod 7) = (1 – 4)(mod 7) = 4
(43 (mod 11) – 74 (mod 11))(mod 11) = (10 – 8)(mod 11) = 2
(43 (mod 2) – 74 (mod 2))(mod 2) = (1 – 0)(mod 2) = 1
( 43) (mod 5) = 4
( 43) (mod 7) = 3
( 43) (mod 11) = 8
( 43) (mod 2) = 1
(mod 5) = 3 (mod 5) = 3
(mod 7) = 5 (mod 7) = 5
(mod 11) = 2 (mod 11) = 2
(mod 2) = 1 (mod 2) = 1
(mod 5) (mod 5))(mod 5) = (( 2)(mod 5) –
– 4)(mod 5))(mod 5) = (4 – 0)(mod 5) = 4
(mod 7) (mod 7))(mod 7) = (( 6)(mod 7) –
– 3)(mod 7))(mod 7) = (5 – 1)(mod 7) = 4
(mod 11) (mod 11))(mod 11) = (( 6)(mod 11) –
– 7)(mod 11))(mod 11) = (1 – 2)(mod 11) = 10
(mod 2) (mod 2))(mod 2) = (( 1)(mod 2) –
– 1)(mod 2))(mod 2) = (0 – 1)(mod 2) = 1
Определим знак числа
Очевидно, что 3
[0, 6, 2, 0] или [6, 2, 0]
Вектор оснований сокращаем до = [7, 11, 2]
Для вычисления вычислим
[3, 9, 1]
Умножим на этот элемент, в результате получим [4, 7, 0]
Таким образом, 4
Вычитая из последнего выражения, получаем [0, 3, 0] или [3, 0]
Вектор оснований = [11, 2]
Вычисляем
[8, 1]
Умножаем на полученный элемент, в результате получаем [2, 0]
Поэтому 2
[0, 0] или [0] для вектора оснований = [2]
Находим
[1]
При умножении на получаем [0]
Отсюда следует, что 0
Поэтому число x – положительное.
Задание 9.
Даны графы и . Найдите , , , . Для графа найдите матрицы смежности, инцидентности, сильных компонент, маршрутов длины 2 и все маршруты длины 2, исходящие из вершины 1.
Рассмотрим граф :
Матрица смежности A=
– матрица инцидентности
B=E+A+ =
– матрица сильных компонент.
– матрица маршрутов длины 2.
Маршруты длины 2, исходящие из вершины 1:
(1;1;1), (1;1;2), (1;1;3), (1;1;4).
(1;2;1), (1;2;2), (1;2;3), (1;2;4).
(1;3;2), (1;3;3), (1;4;4).
Задание 10.
Найдите матрицы фундаментальных циклов, фундаментальных разрезов, радиус и диаметр, минимальное множество покрывающих цепей графа G. Является ли изображенный граф эйлеровым? Является ли изображенный граф планарным?
3
4
Получим остов графа. Для этого удалим из графа 12–8+1=5 ребер.
3
Матрица фундаментальных циклов:
C=
Матрица фундаментальных разрезов:
K=
Диаметр d(G)=4
Радиус r(G)=2
Минимальное множество покрывающих цепей графа – 2.
2,7,3,4,6,5,3,6,7,4,5
1,8,7
Граф не является эйлеровым, так как степени не всех его вершин четные.
Граф планарный.
Задание 11.
Составьте таблицы истинности формул:
1)
x | y | | | | |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
2)
x | y | z | | | | | | |
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Задание 12.
Проверьте двумя способами, будут ли эквивалентны следующие формулы
=x (y z) и =(x y) (x z)
а) составлением таблиц истинности
б) приведением формул к СДНФ или СКНФ с помощью эквивалентных преобразований.
а)
x | y | z | y z | | x y | x z | |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
Так как столбцы и не совпадают, то формулы неэквивалентны.
б)
Так как СДНФ не совпадают, то формулы неэквивалентны.
Задание 13.
С помощью эквивалентных преобразований приведите формулу к ДНФ, КНФ, СДНФ, СКНФ. Постройте полином Жегалкина.
Задание 14.
Найдите сокращенную, все тупиковые и минимальные ДНФ булевой функции двумя способами:
а) методом Квайна б) с помощью карт Карно
Каким классам Поста принадлежит эта функция?
а)
x | y | z | |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 |
| | | | |
| * | * | | |
| | * | | * |
| | | * | * |
– тупиковая и минимальная ДНФ.
б)
– тупиковая и минимальная ДНФ.
1) функция сохраняет ноль
2) функция сохраняет единицу
3) – функция несамодвойственная.
4 ) – функция немонотонная
Задание 15.
С помощью карт Карно найдите сокращенную, все тупиковые и минимальные ДНФ и КНФ булевой функции , заданной вектором своих значений.
(0011 1101 0010 1100)
x | y | z | v | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
– сокращенная ДНФ.
тупиковые ДНФ.
1) – минимальная ДНФ.
– сокращенная КНФ.
– тупиковая КНФ.
2) – минимальная КНФ.
Задание 16.
Является ли полной система функций
1 2
J= ? Образует ли она базис?
функция не сохраняет ноль
функция сохраняет ноль
функция сохраняет единицу
функция не сохраняет единицу
функция несамодвойственная
функция несамодвойственная
4 ) функция немонотонная
функция немонотонная
- функция нелинейная, т. к. полином Жегалкина нелинейный.
-
Функция
Классы
P0
P1
S
M
L
нет
да
нет
нет
нет
да
нет
нет
нет
да
Так как для каждого из классов в системе Jнайдется функция, не принадлежащая этому классу, то система булевых функций J полная. Удаление любой из функций делает ее неполной, значит, она образует базис.
Задание 17.
С помощью алгебры логики проверьте истинность соотношения
для любых множеств A, B, C. Если соотношение неверно, постройте контрпример.
x | y | z | | | | | | | |
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |