- •Раздел 1. Элементы математической логики, теории множеств. Основные понятия алгебраических структур: группы, кольца, поля. Глава 1. Элементы математической логики и теории множеств. Содержание
- •Введение
- •§1. Высказывания, операции над высказываниями п.1. Высказывания.
- •П.2. Отрицание высказывания.
- •П.3. Дизъюнкция высказываний.
- •П.4. Конъюнкция высказываний.
- •П.5. Импликация высказываний.
- •П.6. Равносильность (эквивалентность) высказываний.
- •§2. Формулы алгебры высказываний. Законы логики п.1. Определение формул алгебры высказываний.
- •П.2. Законы логики.
- •§3. Предикаты. Кванторы общности и существования п.1. Определение предиката.
- •П.2. Логические операции алгебры предикатов.
- •П.3.Равносильность предикатов.
- •П.4. Квантор общности.
- •П.5. Квантор существования.
- •П.6.Построение отрицания высказываний, содержащих кванторы. Законы Де Моргана.
- •§4. Взаимно обратные теоремы. Необходимые и достаточные условия. Взаимно противоположные теоремы. Доказательство от противного п.1.Стандартная форма записи теоремы.
- •П.2. Обратные теоремы. Необходимые и достаточные условия.
- •П.3. Противоположные теоремы.
- •П.4. Теорема, противоположная обратной (доказательство от противного).
- •§5. Элементы теорий множеств (интуитивная теория множеств). П.1. Множества.
- •П.2. Подмножества.
- •П3. Пустое множество.
- •П.4. Операции над множествами.
- •П.5. Свойства операций над множествами.
- •П.6. Универсальные множества. Дополнение и его свойства.
- •§6. Прямое произведение двух множеств. Бинарные отношения. Отношения эквивалентности и фактор множества. Функции. Отношение порядка. П.1. Прямое произведение множеств.
- •П.2. Бинарные отношения.
- •Виды бинарных отношений.
- •Изображение бинарных отношений графами.
- •Запишем это бинарное отношение как множество пар:
- •П.3. Отношение эквивалентности и фактор множества.
- •П.4. Отношение порядка.
- •Упорядоченные множества.
- •П.5. Функции (отображения).
- •Сужение функции.
- •Виды функций.
- •Композиция функции (сложная функция). Суперпозиция функции.
- •Тождественная (единичная) функция.
- •Обратные функции.
- •Обратные тригонометрические функции.
- •Задачи.
Виды бинарных отношений.
Пусть - бинарное отношение.
Определение. Отношение - рефлексивно тогда и тогда, когда .
В теории предиката мы договорились под таким предложением понимать: - истина, слово «истина» опускаем, но всегда его подразумеваем.
Определение. Отношение - антирефлексивно тогда и только тогда, когда .
Определение. Отношение - симметрично тогда и только тогда, когда .
Определение. Отношение - антисимметрично тогда и только тогда, когда .
Определение. Отношение - транзитивно тогда и только тогда, когда .
Пример. Определить вид отношения на
-
рефлек.
антирефлек.
симметр.
антисимметр.
транзитив.
на
+
-
-
+
+
Отношение
перпендикулярности
на множестве
прямых плоскости
-
+
+
-
-
1) - истинное высказывание, следовательно, отношение рефлексивно на .
2) - ложное высказывание, следовательно, отношение не антирефлексивно на .
3) - ложное высказывание, следовательно, отношение не симметрично на .
4) - истинное высказывание, следовательно, отношение антисимметрично на .
5) - истинное высказывание, следовательно, отношение транзитивно на .
Изображение бинарных отношений графами.
Определение. Граф – это фигура на плоскости, состоящая из конечного числа точек – вершин графа и линий – рёбер графа, соединяющих некоторые из вершин. Ребро графа – это линия, соединяющая какие-либо две вершины графа.
Линии могут быть кривыми и прямыми. Точки пересечения некоторых рёбер графа могут не являться вершинами графа.
Определение. Ориентированный граф – это граф, на котором указаны стрелками направления всех его рёбер.
Пример. Пусть - некоторое конечное не пустое множество, - бинарное отношение на множестве , .
Э лементы множества представим точками на плоскости. Каждой паре при подставим в соответствии ориентированное ребро, идущее от точки к точке .
П аре поставим петлю с фиксированным направлением обхода, например, против часовой стрелки.
Таким образом, бинарному отношению ставится в соответствии геометрическая фигура, точки плоскости и ориентированные рёбра. Такая геометрическая фигура называется ориентированным графом отношения или просто графом отношения . Если в отношение входит как пара , так и пара , то в графе отношения есть два ребра с вершинами в точках и ориентированные в противоположные стороны. В этом случае два ребра заменяются одним ребром с двумя стрелками.
Определение. Ребро с двумя стрелками называется неориентированным. Каждое бинарное отношение на конечном множестве можно представить ориентированным графом. Верно и обратное.
Пример. 1) Бинарное отношение задано как множество пар:
Изобразим бинарных отношений графом:
b
d
e
a
c
2) Бинарное отношение задано своим графом.
c
m
k