Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

NEWsbornik

.pdf
Скачиваний:
142
Добавлен:
11.06.2015
Размер:
5.12 Mб
Скачать

179.o R1 = {(x, y) | 0 6 x 6 1, 0 6 y 6 1 − x} R × R, R2 = {(y, z) | 0 6 y 6 1, 1 − y 6 z 6 1} R × R.

Пусть R, R , R

ждения 180 185. 2 бинарные отношения. Докажите утвер-

180. R ◦ (R1 R2) = (R ◦ R1) (R ◦ R2).

181.o (R1 R2) ◦ R = (R1 ◦ R) (R2 ◦ R).

182. R ◦ (R1 ∩ R2) (R ◦ R1) ∩ (R ◦ R2). 183.o (R1 ∩ R2) ◦ R (R1 ◦ R) ∩ (R2 ◦ R). 184.o (R ◦ R1) \ (R ◦ R2) R ◦ (R1 \ R2). 185.o (R1 ◦ R) \ (R2 ◦ R) (R1 \ R2) ◦ R.

186. Пусть R1, R2 бинарные отношения, докажите, что

DR1◦R2 = R1−1(M), ãäå M = VR1 ∩ DR2 .

187.o Пусть R1, R2 бинарные отношения, докажите, что

VR1◦R2 = R2(M), ãäå M = VR1 DR2 .

Отношения эквивалентности и порядка

à)188рефлексивно,. Постройте симметрично,бинарноеотношениено не транзитивно,на M = {a, b, c}, которое

б) антисимметрично, транзитивно, но не рефлексивно.

o

à)189рефлексивно,. Постройтетранзитивно,бинарноеотношениено не симметрично,на M = {a, b, c}, которое

б) симметрично, транзитивно, но не рефлексивно. отношение190. ПустьнаRмножестве= {(x, y) | y = x + 1, x = 1, 2, . . . , n −1} бинарное ное, симметричное и рефлексивноеM = {1, 2замыкания, . . . , n}. Найдитеотношениятранзитив-

R.

191. Приведите пример симметричных отношений R1 è R2 íà

A = {1, 2, 3}, композиция которых несимметрична. Докажите следующие утверждения (192 200).

192.Åñëè R A × B , òî R ◦ R−1 симметрично.

193.Åñëè R симметрично, то R ◦ R тоже симметрично.

16

ОТВЕТЫ И УКАЗАНИЯ

2. x = y = 1. 13. à)

x

(y z), á)

 

x

yz , â) x(y

z

 

x

 

t

).

 

 

14. à)

 

 

x

y

, á)

 

x

 

 

y

, â)

 

 

 

x

 

y.

15. à)

 

x = 1, y = 0,

 

z = 1; á)

 

x = 1,

yНапример,= 0, z = 0. 16. a b =

 

a

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17. ab =

 

a

 

 

. 21. à)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

.

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = 0, b = 1; á) a = 0, b è c любые; в) a = b = c = 0.

24.

 

a = 0, b è c любые.

 

 

 

29. ab = (a → (b → 0)) → 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

произвольную30. a b = (a →формулуb) → b.

 

 

 

32. Указание. Рассмотрите ab è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A(a, b, →) на строчках (0; 0), (0; 1) è

(1; 0).

33. y 1. 34. xy x y 1. 35. xy x z 1.

36.

 

xyz x y z .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

 

xyzt yzt xzt xyt xyz xy xz yt 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

38.

 

xyz xy xz yz y z 1. 39. xyz xy yz y 1.

40.

abcd abc abd acd bcd ab ac ad bc cd bd a b c d.

41.

 

xy x 1. 42. xyz xy xz x z .

 

 

43. abcde abcd 1.

44.

 

a b c d 1.

 

45. xyz xz yz z 1. 46. 1.

47. 2n .

48.

 

22n . 50. 2n+1 , 2.

52.

 

 

 

 

x

 

y

 

 

 

z

. 53. x

z

 

xy

yz èëè

xz

yx

zy. 54.

x

 

 

z

 

y.

 

 

 

 

55.

 

 

 

a

 

d

 

b

c

cd.

 

56.

c

 

a

 

b

ab

d

.

57.

 

 

 

ac

e

 

bde ac

d

.

 

 

60.

 

 

 

x

 

y

 

zt. 61. x

yz

yt xy

z

.

 

 

 

 

62.

Упрощенныеx z . 63. x

y

схемыxy

отвечаютz . 64. xyÏÔ xz yz .

 

65. a

b

b

c

c

d

.

66.

Схема соответстует ПФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

yz è

 

 

 

x

y

z

.

схемы67.

 

 

 

отвечают ПФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy z(x y).

68. Упрощенные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

y

z è

y(

x

 

z

).

 

69.

 

 

 

x

y

y

z

.

70.

 

 

yt y

t

. 71. (

x

 

 

z

)(

x

y).

 

 

72. (a b)(

c

d)(

b

c).

73.

 

(a b

c

)(

b

 

 

d

 

 

 

 

)(

a

c). 74. (a b)(

b

 

c

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75.

 

(a c)(

a

 

b

 

c

).

 

 

76. (a

b

 

c

)(b c d)(a c d) èëè

(отвечаетa b

c

формуле)(b c d)(a

b

d). 77. Функциональная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy

 

 

·

xz

·

yz

.

 

 

78. Функциональная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

b

c

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

отвечает формуле

 

 

 

 

 

 

b

cd

d

 

 

 

79. Функциональная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ac

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

80.

x

= x ↓ x,

 

 

 

 

 

 

 

 

отвечает формуле

 

 

 

 

 

a

 

c

 

bc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy = (x ↓ x) ↓ (y ↓ y),

x y = (x ↓ y) ↓ (x ↓ y).

81.

x

= x → 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

146.o

A ∩ B C A B C .

147.o A \ B C A B C .

148. A \ B 6= B \ A A 6= B .

149.o (A \ B) \ C 6= A \ (B \ C) A ∩ C 6= .

150. Найдите множество X , åñëè X4A = B .

жество151. Множества A, B, C таковы, что B A C . Найдите мно- X , для которого выполняются равенства A ∩ X = B è

A X = C .

o

òå152множество. Множества A, B, C таковы, что B A è A C = . Найди-

èX , для которого выполняются равенства A\X = B

X \ A = C .

153.

Докажите следующие равенства

 

 

 

S

=

 

T

 

 

α ,

á) A ∩ ( S Bα) =

S (A ∩ Bα),

 

Aα

 

à)

 

A

α I

 

 

 

α I

α I

α I

 

T

=

S

 

α ,

ã)o A ( T Bα) =

T (A Bα).

Aα

â)o

A

 

α I

 

α I

α I

α I

154.

Выразите операции \ и через {4, ∩}.

155.o Докажите, что 4 не выражается через {∩, }.

156.o Докажите, что не выражается через {∩, \}.

à)157. Найдите множество всех подмножеств P (M), åñëè

M = {a, b}, á)o M = {a, b, c}.

158. Докажите, что P (A ∩ B) = P (A) ∩ P (B).

159.o Докажите, что P (A) P (B) P (A B).

Декартово произведение. Бинарные отношения

160.Что означает x A × B , x / A × B ?

161.Опишите все случаи, когда A × B = B × A.

Докажите,162. ПустьчтоA, B, C, D непустые множества и A × B = C × D.

A = C è B = D.

163. Докажите следующие равенства:

à) A × (B C) = (A × B) (A × C),

14

 

1

 

a+1

 

1

 

a

[0;Åñëè), òî x [0;

 

) [1 − a; 1]; åñëè a [

 

; ∞), òî x [0; 1].

2

3

 

3

 

 

 

108åñëè.

|a| > 3, òî x ; åñëè a [2; 3], òî x [2a − 5; 1];

 

a [−2; 2], òî x [−1; 1]; åñëè a [−3; −2], òî

òîx [−1; 2a + 5]. 109. Åñëè a [0; 1), òî x [0; 1]; åñëè a [1; 2),

òî x (a − 1; 1]; åñëè a [2; 3], òî x . 110. Åñëè a [−1; 1],

x [− 1 − a2; 0]; åñëè |a| > 1, òî x . 111. Åñëè

pp

−1, 5 6 a < 0, òî x (1 − 1 + a/2; −1 + 1 − 7a/2); åñëè

остальных2 < a 6 −случаях1, 5, òî x (1 −

p

 

 

p

 

 

 

 

1 + a/2; 1 +

1 + a/2); â

 

x .

112. à) A = 1, B = 1; á) A = 0,

B = 0à); â) A = 1, B = 0. 113. à) A = 1, B = 0; á)

A = 0, B = 0.

114.

y [−1; 1]; á) y R; â) y (−∞; −1] [1; ∞); ã) .

115.

y (−∞; −1]. 116. y [−2; 0] (1; 2].

 

 

117.

y (−∞; 4) [5; ∞). 118. y (−∞; −1) [0;

2].

предыдущей119. A = 0, Bзадаче= 1. случай120. A = 1, B = 0.

125. Рассмотрите в

 

 

M1 = . 126. n кратно m.

127. à)k(n = 12k) → l(n = 4l) m(n = 6m).

 

 

 

128á) . ε > 0 δ > 0 x D(f)(0 < |x−x0| < δ → |f(x)−A| < ε), â) x M(x > x0) ε > 0 x0 M(x0 < x0 + ε),

x M(f(x) 6 A) ε > 0 x0 M(f(x0) > A − ε).

131.

x y(P (x, y) Q(x)), P (a, b) Q(a).

 

x y(

 

 

 

Q(x)), x(

 

 

 

 

 

Q(x)).

132.

P (x, y)

P (x, f(x))

133.

x x0(P (x) Q(x0)), x0(P (c) Q(x0)).

 

x0 x00(P (x) ·

Q(x0)

 

 

 

· Q(x00)),

134.

P (x)

x00(P (x) ·

 

 

 

 

· Q(x00)).

 

 

 

 

 

 

Q(c)

P (x)

 

 

 

 

 

 

 

x x0 x00(P (x0) · Q(x)

 

 

·

Q(x00)),

135.

P (x)

0

00

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

)).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x xà)(P (x ) · Q(c) P (c) · Q(x

 

 

136á) . x ε δ x1(|x − x1| < δ → |f(x) − f(x1)| < ε), â) ε δ x x1(|x − x1| < δ → |f(x) − f(x1)| < ε),

ε δ x x1(|x − x1| < δ |f(x) − f(x1)| > ε), ε > 0, δ > 0,

xã) M , x1 M .

137. à) p q,

p

·

q

; á) pq,

p

 

q

; â) p

q

,

p

q;

p q, p q.

150. X = A4B . 151. X = B (C \ A).

152. X = C (A \ B). 154. A \ B = (A4B) ∩ A,

á)A B = (A4B)4(A ∩ B). 157. à) P (M) = { , {a}, {b}, {a, b}}, P (M) = { , {a}, {b}, {c}, {a, b}, {a, c}, {b, c}, M}.

160. x A × B = a A b B (x = (a, b));

x / A × B = a A b B (x 6= (a, b)). 161. 1) A = , 2)

63

120.o Докажите, что сравните значения высказыванийx P (x) x Q(x) = x(P (x) Q(x));

A = x(x > 2 x < 3) è B = x(x > 2) x(x < 3), åñëè x R.

o

кажите121. Пустьследующиепредикатыутверждения:P (x), Q(x) определены для x M . Äî-

à)á) x(P (x) Q(x)) = 1 = x P (x) x Q(x) = 1,x P (x) x Q(x) = 1 = x(P (x) Q(x)) = 1.

o

кажите122. Пустьследующиепредикатыутверждения:P (x), Q(x) определены для x M . Äî-

à)á) x P (x) x Q(x) = 1 = x(P (x) Q(x)) = 1,x(P (x) Q(x)) = 1 = x P (x) x Q(x) = 1.

òå,123÷òî. Пустьв любойпредикатточке P (x) определен на множестве M . Докажи-

à)

t M является истинным предикат

P (t) → x P (x);

á) x P (x) → P (t).

à)124. Пусть P (x) определен на M , à M1 M . Докажите, что

x P (x) = x (x M1 → P (x)),

x M1

x M

á) x P (x) = x (x M1 P (x)).

x M1

x M

125.o Почему естественно доопределить следующим образом кван-

òîðû: x P (x) = true, à x P (x) = false?

x

x

смысл126. Рассмотримпредиката предикат n = km äëÿ k, m, n N. Каков

k(n = km)?

127. Запишите с помощью кванторов предложение "Если целое

число n делится на 12, то оно делится на 4 и на 6".

128.o Запишите при помощи кванторов следующие утверждения:

à) lim f(x) = A,

á) x0 = inf M , â) A = sup f(x).

x→x0

x M

Предваренная и сколемовская форма предиката

129. Докажите, что

à)á) Q → x P (x) = x(Q → P (x)),x P (x) → Q = x(P (x) → Q).

130. Докажите, что x y(P (x) Q(y)) = y x(P (x) Q(y)).

12

214.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

0

).

а)Например,Нет, б) нет,(x, â)y) äà6 .(x , y

),а)еслиНе xинъективна< x (x =èxíå y 6 y

220.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

221.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сюръективна, б) сюръективна, но не инъективна, в) инъективна,

но не сюръективна, г) биективна. 222. а) Инъективна, но не

сюръективна, б) сюръективна, но не инъективна, в) не

 

 

 

 

инъективна и не сюръективна, г) биективна.

223.

а) Например,

f(n) = [

n

]; б) например, f(n) = 2n.

224. б) Например,

 

 

 

2

 

 

 

f : Rá)Например,R, f(x) = x2 , A = (−1; 0), B = (0; 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

225.

 

 

 

 

 

 

 

 

f : R → R, f(x) = x2 , A = (−1; 0),

 

 

 

 

B = (0; 2).

226. à)

 

p(x) = x2 + 1, q(x) = (x + 1)2 ; á) p(n) = n,

q(n) =Например,|n − 1| + 1; â) p(m, n) = (m + n, m + n), q(n) = 2n.

 

 

 

229.

 

 

 

 

 

 

 

A = {a}, B = {a, b}, F (a) = a, G(a) = a,

 

 

 

Gинъективно,(b) = a. 230á). à) F −1 не функционально, т.к. F íå

 

 

 

 

 

â)

 

 

 

 

 

 

 

F −1

не функционально, т.к. F не сюръективно,

F −1

функционально, F −1(x) = −

 

, ã) F −1

функционально,

x

F −1(n5040) = Fспособов(n). 232. . 144.120233. . 40; 256168030.

.

234. −363.

 

 

 

235.

kAnk−11 .

 

 

236.

 

 

 

 

 

 

237.

 

 

 

238. 2(n − 1)!.

239. 648.

240.

241. 27216.

 

242. 13776.

 

243. 64, 17760.

244. kn

способов.биективных,245åñëè. 2n .

246. nm ; Anm инъективных, если m 6 n; n!

 

2n−1 .

 

m = n.

 

247. 3n − 1.

 

248. 2n+1 .

249. 22n−1 .

250.

251. 151200.

 

252. 720.

 

253. 2520. 254. 1260.

 

 

 

255.

 

(m+n)!

 

 

 

 

257. −126. 258. −1904.

259. 252.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m!n!

 

.

256. 60.

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P xixjxl .

260.

P xi2 + 2 P xixj .

261.

P xi3 + 3 P xi2xj + 6

 

i=1

 

 

 

i<j

 

 

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

i=6j

 

 

 

 

i<j<l

 

 

 

 

263.

 

 

 

 

265.

266.

126.

 

267.

60.

268.

1199.

271.

Указание.

n

91.n

 

 

3. n−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2n = C2n−1 + C2n−1 .

273. 100, 5050, 220.

274. 293930.

 

 

 

275.

Ck

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(p+1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ck−n

 

 

 

способов(n.)

способов56. .

276.457q!(.p−q+1)! .734277. . 36.

729278. .

 

(n) 218.

 

 

 

150.

 

279.

 

280.

 

 

 

 

 

 

281.

 

 

 

 

282.

 

 

 

283.

 

 

 

284.

 

285. 4. 286. 12.

 

287.

в) Указание. Используйте, что

k · Pn(k) = nPn−1(k − 1).

288. (1 − tn+1)/(1 − t). 289. à)

1

 

 

1−t ,

á)

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

nt

 

 

 

 

 

n .

 

 

(1 + t)

 

290. A(t) =

 

 

, E(t) = e

 

291. 2

 

 

 

 

 

 

.

1−nt

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

292.

à)

t/(1 − t)2 , á) t(1 + t)/(1 − t)3 .

293. 2t2/(1 − t)3 .

 

 

 

294.

à)

tet , á) t(1 + t)et .

295. (2n+1 − 1)/(n + 1).

296. 0.

 

 

 

 

n2n−1

. 298. (2n−3)t+3

 

299. (e2 − 1)/4.

300. −t3 ln |1 − t|.

297.

 

 

(1−t)n+1

.

 

304.

K(27, 6, 10) = 55252.

 

 

305. un = n + 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q11 → q11R.
391.
394.
Например,00000q 1. 392.
0
10212013q00.

89. Приведите пример булевой функции

a) f L ∩ M ; á) g M ∩ K0 ; â) h L ∩ S .

o

ственные90. Докажите,переменные,что булевыявляютсяфункциинесамодвойственнымиf(x, y), имеющие.две суще-

o

îò91òðåõ. Найдитепеременныхколичество. самодвойственных булевых функций f

92.o Приведите пример булевой функции

a) f S ∩ L; á) g S ∩ K0 ∩ M .

îíà93.монотоннаДокажите,. что, если в ДНФ функции f нет отрицаний, то

o

M , то в ее сокращенной ДНФ нет

отрицаний94. Докажите,. что, если f

95.o Докажите незамкнутость относительно суперпозиции следу-

ющих классов:

ã) S L.

à) K0 K1 ; á) L M ; â) K0 M ;

Область истинности предиката

В задачах 96 101 требуется найти множество всех значений x R, для которых является истинным предикат P (x).

96. P (x) = x < 2 x > 3.

97. P (x) = (x > 2) → (x = 3).

98.o P (x) = (1 < x < 3) → (x > 2).

99. P (x) = (x < 4) (2 < x < 5).

100. P (x) = (x < 4) (2 < x < 5).

101.o P (x) = ((x > 1) (x < 2)) → ((x > 2) (x < 1)).

щихИзобразитепредикатовна(102плоскости106). (x, y) области истинности следую-

102. P (x, y) = (x > 0) (y 6 0).

103. P (x, y) = (y > x2) (y > 1).

104.o P (x, y) = (xy 6 1) → (y > x).

10

S : 1, 2, 3, 4, 5, −5, −4, −3, 8, −8, −2, 7, −7, −1, 6, −6. Очередь

T : 1,Указание2, 7, −1, 3., Используйте8, −2, 5, −7, 4, −3, −8, −5, −4, 6, −6.

постоянная363.

функция.

 

 

 

 

à)C(I12(x1, x2)), ãäå C(x) ≡ c

á)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

365.

f(t, x) = t(x + 1),

 

 

 

f(t, x) = t + (x −. 1), â) f(t, x) = 2 −. tx, ã) f(t, x) = 2t(x+1) .

366.

à) 2x + 1, á) x2 , â) 2x , ã)

t +

x(x−1)

367. à) tt

x ,

 

2

.

 

 

á) (t1à)+ t2)x . 369. Например, x = y = 2, z = 3.

 

 

â)371.

 

JP =

sg(|f(x, y) − g(x, y)|), á) JP = sg(|f(x, y) − g(x, z)|),

ä) JP =

sg(f(x, y) −. g(x, x)), ã)

JP = sg(g(z, t) −. f(x, y)),

á)

sg

f(x, y), å) sg f(x, y) ·

sg(f(x, y) −. z).

372. à) x −. (x −. y),

á)

x + (y −. x), â)x + ((y + (z −. y)) −. x). 373. à) 1 +

sg(y −. x),

 

x sg(|x − 2|). 374. x + sg(5 −. y) + x sg(y −. 9).

 

 

375.

 

sg(x) + (t −. (x −. 1)) sg(x).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

376.

 

2t ·

sg(x) + (x −.

1)

sg((x −.

1) −.

t). 377. f(0) = 0,

f(x +à)1) = 1 −. f(x).

378. f(0) = 0,

f(x + 1) = x −. f(x).

á)379. (2x −. 9) sg(10 −. x) + (x + 1) sg(x −. 9),

 

 

â) (x2 . 7)

sg(x −. 3) + (2x + 1) sg(x −. 3),

 

 

 

 

(x2 + 2) sg(3 −. x) + (x + 5) sg(x −. 2).

 

 

 

380.

 

d(x, y) = µt (x < y(t + 1)).

381. x −.

y[x/y].

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

t6x

 

 

 

 

 

P i

 

 

 

 

 

382.

 

sg(r(x, i)) −.

sg

x. 383.

sg(r(x, i)). 384. τ(x) = 2.

 

 

 

i6x

 

 

 

 

 

 

 

 

i6x

 

 

 

 

 

 

385.

 

sg(xy) · µt (t . x t . y t > 0).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t6xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

386.

 

f(x) = µt (2x2 < (t + 1)2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t62x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

387.

 

µt (4xy < ((t + 1)2 .

(x + y))2).

 

 

 

 

 

 

t6x+y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

â)388. à) f(x) = (2x + 1) sg(x), á) 2

sg(x),

 

 

 

 

(4x + 26)

sg(x −. 4) + (3x + 30) sg(x −. 4).

389. à) g(x) = 0, åñëè

xíå=определена,3 и не определена,если

åñëè x =6 3; á) g(x) = x −. 2, åñëè x > 2 è

ã)

x < 2; â) g(x) нигде не определена;

g(x) = 2x, ä) g(x, y) = 0, åñëè y = 0, g(x, y) = 2x + 1, åñëè

y = 1 è g(x, y) не определена при y > 1, å) g(x, y) = 0, åñëè

x = y и не определена, если x 6= y. 390. à) 000q011, á) T : K `.

393. 10413q00.

q10 → q11E . 395. Например, q10 → q10R, 396. Например, q10 → q10E , q11 → q11E .

67

64.o xy xz yz .

65.o (a bc c d) ((b → cd) → ac d).

66.

Для схем, изображенных на рис. 1 и 2, найдите функцию

проводимости, преобразуйте ее к минимальной ДНФ и постройте

упрощенную схемуyпо минимальной ДНФ.

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

r

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r z HH y

 

 

 

 

r

 

 

z

 

r

 

x

 

 

x

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

r

x

r

 

 

+ r

 

 

HH

z

HHHr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

H r y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

x HH r z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðèñ. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðèñ. 2

 

 

 

состояние67. Из контактов1, если неx,менееy, z составьтедвухконтактовсхему так,имеютчтобысостояниеона имела1.

68.o Для схем, изображенных на рис. 3 и 4, найдите функцию

проводимости, преобразуйте ее к минимальной ДНФ и постройте

упрощенную схему по минимальной ДНФ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

r

 

r

 

r r

 

 

r

 

 

 

r

 

y

 

 

r

 

z

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

r

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

y

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

+ xr

 

x

 

 

y

AA r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

z

 

 

 

x

 

 

t

 

 

 

 

z

 

 

 

z

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

r

 

r x

r

 

 

r

 

 

yAA

r

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

 

 

 

y

 

 

 

y

 

 

z

 

 

x

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðèñ. 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ðèñ. 4

 

 

 

 

 

 

В задачах 69 70 требуется найти минимальную ДНФ и по-

строить контактную схему по этой ДНФ для недоопределенной

булевой функции f .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 на наборах 0, 1, 3, 4, 13;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69. f(x, y, z, t) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 на наборах 7 − 10, 14.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 на наборах 1, 4, 11, 14;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70.o f(x, y, z, t) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 на наборах 0, 5, 10, 15.

В задачах 71 73 требуется найти минимальную КНФ для булевой функции f , заданной таблично.

8

q80 → q80L, q81 → q00L. 413. Например, q10 → q21R,

q21 → q30R, q31 → q20R, q20 → q40L, q40 → q40L, q41 → q50R,

следующей,программе состояние,

0L

,

q61 → q00E

. 414. Â

q50 → q01L q30 → q60L q6

0 → q6

 

 

значению предиката, а

 

q20

 

соответствует истинному

q30

ложному: q10 → q20R, q20 → q30R,

q30 → q200L, q31 → q41R, q40 → q200L, q41 → q51R, q50 → q300L, q51 → q61R, q61 → q61R, q60 → q200L, q21 → q70R, q70 → q81R, q80 → q300L, q81 → q91R, q90 → q300L, q91 → q101R,

q100 → q200L, q101 → q111R, q111 → q111R, q110 → q300L, q71 → q121R, q121 → q121R, q120 → q131R, q130 → q200L, q131 → q141R, q140 → q200L, q141 → q151R, q150 → q300L, q151 → q161R, q161 → q161R, q160 → q200L, q201 → q200L,

программе для,

1

→ q300L

,

q30

0

→ q00L

. 415. Аналогично

q200

→ q0

1L q30

 

 

 

 

x −. y.

416. y = 1 − x.

417. y = 2.

418.программаP Q = P A ◦ HR ◦ T R ◦ QA ◦ HR ◦ T R ◦ Z ◦ HL2 ◦ T , ãäå

T , например, такова: q10 → q20R, q20 → q30R,

q31 → q40L, q30 → q40L, q40 → q00L, q21 → q51R, q50 → q60R, q60 → q70L, q70 → q80L, q81 → q00L, q61 → q90L, q90 → q100L,

q101 → q01L. 419. C ◦ HR ◦ P ◦ T R ◦ Q ◦ HL ◦ T , где программа T , например, такова: q10 → q20R, q20 → q31R, q30 → q40L,

q31 → q40L, q41 → q01L, q21 → q51R, q50 → q60R, q60 → q70L, q70 → q80L, q81 → q00L, q61 → q90L, q90 → q100L, q101 → q01L.

420. MLCn ◦ MLCn−1 ◦ . . . ◦ MLC2 .

421. T = MLCni−1 ◦ HR ◦ MLCnj−i1−1 ◦ HRn−2 ◦ (Z ◦ HL)n−2 ◦ HL.

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

422. ПрограммаC ◦ HR ◦ Zмашины◦ HL ◦ G ◦ T R ◦ HL ◦ T R ◦ H ◦ HL ◦ F .

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

423.

 

 

 

T может быть следующей:

 

q10 → q20R, q20 → q00L(q0q0T1), q21 → q30L(q3q4T2),

 

q40 → q51L, q51 → q60E(q6q1HL), ãäå

 

 

 

T1 = HR2 ◦ T R ◦ Z ◦ HL ◦ T R ◦ Z ◦ HL,

 

 

 

ýòîì ì-ò

2

◦ T R

◦ C ◦ T R ◦ HR ◦ C ◦ P L ◦ HL ◦ P L ◦ N ◦ HL

, ïðè

T2 = HR

 

 

машины P L вычисляет сумму двух чисел.

424. Программа

 

T может быть следующей: q10 → q20R,

 

q20 → q00L(q0q0T1), q21 → q31L(q3q4T2), q40 → q51L,

 

q51 → q60E(q6q1HL), ãäå

T1 = HR3 ◦ (T R ◦ Z ◦ HL)3 ,

 

 

3

 

Например:

◦ HL

2

, à ì-ò

P L

вычисляет сумму

двух чисел.

 

T2 = HR

 

◦ T R

◦ C ◦ T R ◦ P L

 

 

 

 

 

 

425.

q10 → q20E(q2q3C ◦ HR ◦ F ),

 

 

 

 

 

 

69

 

 

 

 

 

30. Выразите через .

31.o Докажите, что a a . . . a = a a . . . a ε ãäå 1 2 n 1 2 n n ,

εn = 0, åñëè n нечетно и εn = 1, åñëè n четно.

32.o Докажите, что не выражается через .

Многочлены Жегалкина

В задачах 33 38 требуется найти многочлен Жегалкина для булевойдартной функциитаблицеистинностиf , заданной. столбцом своих значений в стан-

33. f(x, y) = (1010)T .

34.o f(x, y) = (1000)T .

35. f(x, y, z) = (1010 0110)T .

36.o f(x, y, z) = (0110 1000)T .

37. f(x, y, z, t) = (1111 1011 1101 0001)T = (0 − 4, 6 − 9, 11, 15).

38.o f(x, y, z, t) = (0, 1, 8 − 15).

В задачах 39 46 требуется найти многочлен Жегалкина для булевой функции f , заданной с помощью формулы.

39.

x

y

z.

40. a b c d.

 

 

 

41.

x → y.

42. (x → y) → z.

 

 

 

43.o a → (b → (c → (d → e))).

44. a b c d.

 

45.

x y

(z → x).

46.o (xy → zx)

xyz

.

 

47.

Какое максимальное количество слагаемых может быть в

многочлене Жегалкина от n переменных?

 

 

 

 

 

48.

Найдите количество всех многочленов Жегалкина от данных

n переменных.

 

 

 

 

 

 

49.

Докажите, что любая булева функция может быть реализо-

вана только одним многочленом Жегалкина.

 

 

 

 

 

50.o

Булева функция называется линейной, если ее многочлен

 

линейных БФ от

,

ci

{0; 1}

. Íàé-

дитеЖегалкинаколичествоимеетвсехвид c0 c1x1

c2x2 . . . cnxn

 

 

них имеют

n переменных. Сколько из

 

 

 

 

n существенных переменных?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

правила I → ab | aIb | II ; автомат M имеет правила

q1aZ0 → q1AZ0 , q1aA → q1AA, q1bA → q1ε0 , q1εZ0 → q1ε0 .

456. G имеет правила I → BAA | aAB | aBA,

A → a | aI | bAAA, B → b | bI | aBBA | aBAB | aABB ; автомат

M имеет правила q1aZ0 → q2Z0 , q1bZ0 → q1BZ0 ,

q2aZ0 → q1AZ0 , q2bZ0 → q2BZ0 , q1aA → q2A, q2aA → q1AA, q1bB → q1BB , q2bB → q2BB , q1aB → q2B , q2aB → q1ε0 ,

q1bA → q1ε0 , q2bA → q2ε0 , q1εZ0 → q1ε0 . 457. A → a | b | c,

I → A | (I) + (I) | (I) − (I) | (I) (I) | (I)/(I) | −(I) | +(I).

458. I → A | (I) (I) | (I) (I) | q(I), A → a | b | c | true | false. 459. (a c)( b c). 460. a b c. 461. (a b)(a c).

462. a b. 473. x||f(g(y), a), v||g(y), u||f(g(y), a).

474. x||f(a), z||a, u||g(f(a)). 475. x||a, u||a, y||a, v||f(a). 476. x||g(a), y||a, u||g(a), v||a, p||a, q||f(g(a)). 477. H = {a}. 478. H = {a, f(a), f(f(a)), . . .}. 479. H = {a, b}.

480. H = {a, f(a), f(f(a)), . . .}.

481. à)H = {a, b, f(a), f(b), f(f(a)), f(f(b)), . . .}.

 

482. H = {a, b}.

484.ã)

 

x = 0, 5, y = 1; á)

x = 0, 5,

y = 0; â) x = 0, 5, y = z = 1;

ðèñx. =20;0,ã)5,åñëèy = z = 0.

486. à) ñì. ðèñ. 18; á) ñì. ðèñ. 19; â) ñì.

ñì. ðèñ. 22; ä) ñì0.6ðèñC.6230., 5, òî ñì. ðèñ. 21, åñëè 0, 5 6 C 6 1, òî

y

q

 

 

 

y

q

 

 

 

 

 

y

q

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

6

 

 

 

1

q

 

 

 

1

q

 

 

 

 

 

1

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

q q -

 

C

 

q

 

q -

 

C

 

q

q -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

C 1

x

O

 

C

1 x

O

 

1−C 1 x

 

 

Ðèñ. 18

 

 

 

 

Ðèñ. 19

 

 

 

 

 

Ðèñ. 20

 

 

71

a b1b2 . . . bn = (a b1)(a b2) . . . (a bn).
Докажите правила поглощения и склеивания (5 8).

ЗАДАЧИ

1. Алгебра логики

Операции дизъюнкции, конъюнкции и отрицания

1. Докажите методом истинностных таблиц, что

à) a b = a · b, á) a(b c) = ab ac.

o

таблиц2. Решите. уравнение x y = x y x y методом истинностных

Докажите методом разбора случаев равенства 3 4.

3. a(b1 b2 . . . bn) = ab1 ab2 . . . abn .

4.o

5. x xy = x.

6.o x x y

) =

x.

7. xy x

 

 

(

 

 

 

y

= x.

8.o (x y)(x

y

) = x.

Докажите равносильности 9 10.

 

 

 

9. xy xz = xy xz yz правило образования союза.

10.o (x y)( x z) = (x y)( x z)(y z) правило резолюций. 11.o Докажите правила неполного поглощения:

à) x xy = x y; á) x( x y) = xy.

12.Докажите, что a1 a2 . . . an = a1 · a2 · . . . · an .

13.Применяя законы де Моргана, добейтесь чтобы отрицания были лишь от элементарных высказываний:

à) x y z ; á) x(y z); â)o x y z(x t).

14. Упростите, используя свойства логических операций и пра-

вила образования союзов и поглощения:

 

 

 

 

 

 

à) x y x

y

 

x

y

;

á)

x y

x

y

 

x

y

;

â)o

x

y

y

x

z .

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженеров. СПб.: Лань, 2004.

2.Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. М.: Высшая школа, 2003.

3.Соболева Т.С., Чечкин А.В. Дискретная математика. М.: Академия, 2006.

4.Гаврилов Г.П., Сапоженко А.А. Задачи и упражнения по курсу дискретной математики. М.: Наука, 1992.

5.Лавров И.А., Максимова Л.Л. Задачи по теории множеств, математической логике и теории алгоритмов. М.: Наука, 1975.

6.Мальцев А.И. Алгоритмы и рекурсивные функции. М.: Наука, 1986.

7.Мендельсон Э. Введение в математическую логику. М.: Наука, 1971.

8.Биркгоф Г., Барти Т. Современная прикладная алгебра. М.: Мир, 1976.

9.Холл М. Комбинаторика. М.: Мир, 1970.

10.Комбинаторный анализ. Задачи и упражнения./Под ред. К.А. Рыбникова. М.: Наука, 1982.

11.Липский В. Комбинаторика для программистов. М.: Мир, 1988.

12.Зыков А.А. Основы теории графов. М.: Наука, 1987.

13.Оре О. Теория графов. М.: Наука, 1980.

14.Харари Ф. Теория графов. М.: Мир, 1973.

15.Глушков В.М., Цейтлин Г.Е., Ющенко Е.Л. Алгебра, языки, программирование. Киев: Наукова думка, 1974.

16.Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. М.: Мир, 1982.

73

ÓÄÊ 519.4

Насыров А. З., Насыров З. Х. Сборник задач по дискретной математике. Обнинск: ИАТЭ НИЯУ МИФИ, 2011, 76 с.

Данный сборник задач предназначен студентам, изучающим дисциплины "Дискретная математика"и "Математическая логика и теория алгоритмов". В сборник включены задачи по алгебре логики, теории множеств, комбинаторике, теории графов, теории алгоритмов, аксиоматическим системам, нечеткой и многознач- ной логике. К задачам даны ответы и указания, приведено большое количество вариантов контрольных заданий.

Илл. 23, библиогр. 29 назв.

Рецензенты:

доктор физико-математических наук, профессор Е.А. Сатаев, доктор технических наук, профессор Д.А. Камаев

Темплан 2011 г.

cc Насыров А.З., Насыров З.Х., 2011 г.ИАТЭ НИЯУ МИФИ, 2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41. Алгебра логики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42. Теория множеств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133. Комбинаторика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204. Теория графов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265. Рекурсивные функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306. Машины Тьюринга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337. Формальные языки и грамматики . . . . . . . . . . . 368. Аксиоматические теории . . . . . . . . . . . . . . . . . 389. Нечеткая и многозначная логика . . . . . . . . . . . . 39 Контрольные задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Ответы и указания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

75

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]