《离散数学》单元测试（集合论）
3.1集合的基本概念
1.设Ａ、Ｂ、Ｃ是集合，确定下列命题是否正确，说明理由。
（1）Ф?Ф
（2）Ф∈Ф
（3）Ф?{Ф}
（4）Ф∈{Ф}
（5）如果A∈B与B?C,则A?C
（6）如果A∈B与B?C,则A∈C
（7）如果A?B与B∈C,则A∈C
（8）如果A?B与B∈C,则A?C
2.有n个元素的集合Ａ的幂集ρ(A)的元素个数为多少？求下列集合的幂集合。
（1）Ф
（2）{Ф}
（3）{Ф,{Ф}}
（4）{a,b}
（5）{a,b,{a,b}}
（6）{1，{1}，2，{2}}
3.2 集合的运算
1.设A，B是两个集合，A={1，2，3}，B={2，3，4}，则B－A= ，ρ（B）－
ρ（A）= 。
2.全集E={a，b，c，d，e}，A={a，d}，B={a，b，e}，C={b，d}，求
，ρ（A）∩ρ（B）
A B C=
()
= 。
3.下列命题正确的是（）。
A．φ∩{φ}=φB．φ∪{φ}=φC．{a}∈{a，b，c} D．φ∈{a，b，c}
4.确定下列各式的值：
Ф∩{Ф}＝
{Ф,{Ф}}－Ф＝
{Ф,{Ф}}－{Ф}＝
6.证明下列各等式：
A∩(B－A)＝Ф
A∪(A∩B)＝A
3.3 有穷集合的计数问题
掌握文氏图和容斥原理求解有穷集合的计数问题的方法，并会简单应用。以教材的示例为基础。
第4章 二元关系
4.1二元关系的定义、表示方法与特性
1. A 和B 是任意两个集合，若序偶的第一个元素是A 的一个元素，第二个元素是B 的一个
元素，则所有这样的序偶集合称为集合A 和B 的 ， 记作A ?B ，即A ?B= 。A ?B 的子集R 称为A 到B 的一个 。若|A|=m ， B|=n ，则A 到B 共有 个不同的二元关系。
2. 设集合A ＝{a,b},B ＝{x,y},求笛卡尔乘积A ×B,B ×A,,A ×ρ(B)。
3. 证明：
(1) (A ∩B)×C=(A ×C)∩(B ×C)
(2) (A ∪B)×C=(A ×C)∪(B ×C)
4. 设A={a,b},B={x,y},则从A 到B 的二元关系共有多少个？请分别列出。
5. 设集合A={a,b,c,d},B={1,2,3},R 是A 到B 的二元关系，R={
6. 设集合 A={1，2，3}，A 上的关系R={<1，1>， <1，2>， <2，2>， <3，3>， <3，2>}，则R 不具备（ ）。
A 自反性 B. 反自反性 C. 对称性 D. 反对称性 E. 传递性
7.
设集合A={a,b,c},R 是A 上的二元关系，R={〈a,a 〉,〈a,b 〉,〈a,c 〉,〈c,a 〉}，那么R 具备（ ）。
A 自反性 B. 反自反性 C. 对称性 D. 反对称性 E. 传递性 4.2 关系的运算（合成、逆运算、闭包运算）
1． 集合A={a 1,a 2,a 3},B={b 1,b 2,b 3,b 4},C={c 1,c 2,c 3,c 4};
S 是B 到C 的二元关系，S={,,,,}。
求复合关系R оS 。
2． 设集合{1,2,,10}A = ，A 上的二元关系R={
3． 设R ，S 是二元关系，证明：111)(---=R S S R 。
4． 集合},,,{d c b a R =，R 是集合A 上的关系，{,,,,,}R a b b a b c =<><><>，求
)(),(),(R t R s R r ，并分别画出它们的关系图。
4.3 等价关系及划分
1. R 是集合A 上的二元关系，如果关系R 同时具有 性、 性
和 性，则称R 是等价关系。
2. R 是集合A={a ，b ，c ，d ，e ，f }是上的二元关系， R={〈a ，d 〉，〈d ，a 〉，〈a ，e 〉，〈e ，a 〉，
（1） 画出R 的关系图，判断R 是否为等价关系；
（2） 如果是等价关系，则求A 中各元素的等价类，并写出A/R ；否则说明原因。
3. 集合A={a,b,c,d,e,f,g}，划分л={{a,c,e},{b,d},{f,g}}，求划分л所对应的等价关系R 的关系图表
示。
4. 集合A={1,2,3,4,5}，求下列等价关系所对应的划分。
（1） R 是A 上的全域关系（即R=A ×A ）。
（2） R 是A 上的相等关系（即R={〈1,1〉,〈2,2〉,〈3,3〉,〈4,4〉,〈5,5〉}）。
（3） R 是A 上模2同余关系。
4.4偏序关系
1. 设集合},,,,{e d c b a A =上的关系R 为
{,,,,,,,,,,,,,,R a a b b c c c d d d d e e c e e =<><><><><><><><>
，写出R 的关系矩阵,画出R 的关系图,说明R 是不是偏序关系?
2. 设集合}24,12,8,6,4,3,2{=A ，R 为A 上的整除关系，
（1） 画出偏序集的哈斯图；
（2） 写出集合A 中的最大元、最小元、极大元、极小元；
（3） 写出A 的子集}12,6,3,2{=B 的上界、下界、最小上界、最大下界。
4.
5. （A,R ）是偏序集，图示为其哈斯图，试写出R 的关系矩阵。
4.5 函数的定义和特殊函数类
1. 集合A={x,y,z},B={1,2,3},试说明下列A 到B 的二元关系中，哪些能构成函数？
（1） {
（2）{
（3）{
（4）{
2.下列函数，哪些是单射函数、满射函数、双射函数？
A.f：N→N，f（n）＝２n
B.f：I→I，f(i)＝|ｉ|
C.f：A→B，A={0,1,2}，B={0,1,2,3,4,} ，f(a)＝a2
D.f：R→R，f(r)＝r+1
3.设E={a,b,c,d}，A={a,d}，则A的特征函数ΨA为。
4.设A={a,b,c}，B={1,2,3}，则：
（1）A到B共可产生个不同的函数。
（2）A到B共可产生个不同的双射函数。
第三章集合论基础 1、设A={a,{a},{a,b},{{a,b},c}}判断下面命题的真值。 ⑴{a}∈A T ⑵?({a}? A) F ⑶c∈A F ⑷{a}?{{a,b},c} F ⑸{{a}}?A T ⑹{a,b}∈{{a,b},c} T ⑺{{a,b}}?A T ⑻{a,b}?{{a,b},c} F ⑼{c}?{{a,b},c} T ⑽({c}?A)→(a∈Φ) T 2、证明空集是唯一的。（性质1：对于任何集合A，都有Φ?A。） 证明：假设有两个空集Φ1 、Φ2 ，则 因为Φ1是空集，则由性质1得Φ1 ?Φ2 。 因为Φ2是空集，则由性质1得Φ2 ?Φ1 。 所以Φ1=Φ2 。 3、设A={Φ},B=P(P(A)).问：(这道题要求知道幂集合的概念) a)是否Φ∈B?是否Φ?B? b)是否{Φ}∈B? 是否{Φ}?B? c)是否{{Φ}}∈B? 是否{{Φ}}?B? 解：设A={Φ}，B=P(P(A)) P(A)= {Φ,{Φ}} 在求P(P(A))时，一些同学对集合{Φ,{Φ}}难理解，实际上你就将{Φ,{Φ}}中的元素分别看成Φ=a ,{Φ}=b, 于是{Φ,{Φ}}={a,b} B=P(P(A))=P({a,b}) ={B0, B1 , B2 , B3 }={B00, B01,B10 ,B11}={Φ, {b}, {a}, {a,b}} 然后再将a,b代回即可B=P(P(A))=P({Φ,{Φ}})={Φ,{Φ} ,{{Φ}}, {Φ,{Φ}}} 以后熟悉后就可以直接写出。 a) Φ∈B Φ?B b) {Φ}∈B {Φ} ? B c) {{Φ}}∈B {{Φ}}?B a)、b)、c)中命题均为真。 4、证明A?B ? A∩B=A成立。 证明：A∩B=A ??x(x∈A∩B ?x∈A) ??x((x∈A∩B → x∈A)∧(x∈A→ x∈A∩B)) ??x((x?A∩B∨x∈A)∧(x?A∨x∈A∩B)) ??x((?(x∈A∧x∈B)∨x∈A)∧(x?A∨(x∈A∧x∈B)) ??x(((x?A∨x?B)∨x∈A)∧(x?A∨(x∈A∧x∈B))) ??x(T∧(T∧( x?A∨x∈B))) ??x( x?A∨x∈B)??x(x∈A→x∈B)? A?B 5、(A-B)-C=(A-C)-(B-C) 证明：任取x∈(A-C)-(B-C) ?x∈(A-C)∧x?(B-C) ?(x∈A∧x?C)∧?(x∈B∧x?C) ?(x∈A∧x?C)∧(x?B∨x∈C) ?(x∈A∧x?C∧x?B)∨(x∈A∧x?C∧x∈C) ?x∈A∧x?C∧x?B?x∈A∧x?B∧x?C ?(x∈A∧x?B)∧x?C ?x∈A-B∧x?C?x∈(A-B)-C 所以(A-B)-C=(A-C)-(B-C)
一、填空 20% （每小题2分） 1、 P ：你努力，Q ：你失败。“除非你努力，否则你将失败”的翻译为 ；“虽然你努力了，但还是失败了”的翻译为 。 2、论域D={1，2}，指定谓词P 则公式),(x y yP x ??真值为 。 2、 设S={a 1 ，a 2 ，…，a 8}，B i 是S 的子集，则由B 31所表达的子集是 。 3、 设A={2，3，4，5，6}上的二元关系}|,{是质数x y x y x R ∨<><=，则R= （列举法）。 R 的关系矩阵M R = 。 5、设A={1，2，3}，则A 上既不是对称的又不是反对称的关系R= ； A 上既是对称的又是反对称的关系R= 。 6、设代数系统，其中A={a ，b ，c}, 则幺元是 ；是否有幂等 性 ；是否有对称性 。 7、4阶群必是 群或 群。 8、下面偏序格是分配格的是 。
9、n 个结点的无向完全图K n 的边数为 ，欧拉图的充要条件是 。 10、公式R Q P Q P P ?∧∨?∧∧?∨)(())(( 的根树表示为 。 二、选择 20% （每小题2分） 1、在下述公式中是重言式为（ ） A ．)()(Q P Q P ∨→∧； B ．))()(()(P Q Q P Q P →∧→??； C ．Q Q P ∧→?)(； D ．)(Q P P ∨→ 。 2、命题公式 )()(P Q Q P ∨?→→? 中极小项的个数为（ ），成真赋值的个数为（ ）。 A ．0； B ．1； C ．2； D ．3 。 3、设}}2,1{},1{,{Φ=S ，则 S 2 有（ ）个元素。 A ．3； B ．6； C ．7； D ．8 。 4、 设} 3 ,2 ,1 {=S ，定义S S ?上的等价关系 },,,, | ,,,{c b d a S S d c S S b a d c b a R +=+?>∈∈<><><<=则由 R 产 生的S S ?上一个划分共有（ ）个分块。 A ．4； B ．5； C ．6； D ．9 。 5、设} 3 ,2 ,1 {=S ，S 上关系R 的关系图为
《离散数学》单元测试（集合论） 3.1集合的基本概念 1.设Ａ、Ｂ、Ｃ是集合，确定下列命题是否正确，说明理由。 （1）Ф?Ф （2）Ф∈Ф （3）Ф?{Ф} （4）Ф∈{Ф} （5）如果A∈B与B?C,则A?C （6）如果A∈B与B?C,则A∈C （7）如果A?B与B∈C,则A∈C （8）如果A?B与B∈C,则A?C 2.有n个元素的集合Ａ的幂集ρ(A)的元素个数为多少？求下列集合的幂集合。 （1）Ф （2）{Ф} （3）{Ф,{Ф}} （4）{a,b} （5）{a,b,{a,b}} （6）{1，{1}，2，{2}} 3.2 集合的运算 1.设A，B是两个集合，A={1，2，3}，B={2，3，4}，则B－A= ，ρ（B）－ ρ（A）= 。 2.全集E={a，b，c，d，e}，A={a，d}，B={a，b，e}，C={b，d}，求 ，ρ（A）∩ρ（B） A B C= () = 。 3.下列命题正确的是（）。 A．φ∩{φ}=φB．φ∪{φ}=φC．{a}∈{a，b，c} D．φ∈{a，b，c} 4.确定下列各式的值： Ф∩{Ф}＝ {Ф,{Ф}}－Ф＝ {Ф,{Ф}}－{Ф}＝ 6.证明下列各等式： A∩(B－A)＝Ф A∪(A∩B)＝A 3.3 有穷集合的计数问题 掌握文氏图和容斥原理求解有穷集合的计数问题的方法，并会简单应用。以教材的示例为基础。
第4章 二元关系 4.1二元关系的定义、表示方法与特性 1. A 和B 是任意两个集合，若序偶的第一个元素是A 的一个元素，第二个元素是B 的一个 元素，则所有这样的序偶集合称为集合A 和B 的 ， 记作A ?B ，即A ?B= 。A ?B 的子集R 称为A 到B 的一个 。若|A|=m ， B|=n ，则A 到B 共有 个不同的二元关系。 2. 设集合A ＝{a,b},B ＝{x,y},求笛卡尔乘积A ×B,B ×A,,A ×ρ(B)。 3. 证明： (1) (A ∩B)×C=(A ×C)∩(B ×C) (2) (A ∪B)×C=(A ×C)∪(B ×C) 4. 设A={a,b},B={x,y},则从A 到B 的二元关系共有多少个？请分别列出。 5. 设集合A={a,b,c,d},B={1,2,3},R 是A 到B 的二元关系，R={
大连民族学院 计算机科学与工程学院实验报告 实验题目：集合的运算 课程名称：离散数学 实验类型：□演示性□验证性□操作性□设计性□综合性专业：网络工程班级：网络111班 学生姓名：张山学号：2011083123 实验日期：2013年12月22日实验地点：I区实验机房 实验学时：8小时实验成绩： 指导教师签字：年月日老师评语：
实验题目：集合的运算 实验原理： 1、实验内容与要求： 实验内容：本实验求两个集合间的运算，给定两个集合A、B，求集合A与集合B之间的交集、并集、差集、对称差集和笛卡尔乘积。 实验要求：对于给定的集合A、B。用C++/C语言设计一个程序（本实验采用C++），该程序能够完成两个集合间的各种运算，可根据需要选择输出某种运算结果，也可一次输出所有运算结果。 2、实验算法： 实验算法分为如下几步： （1）、设计整体框架 该程序采取操作、打印分离（求解和输出分开）的思想。即先设计函数求解各部分运算并将相应结果传入数组（所求集合）中，然后根据需要打印运算结果。 （2）、建立一个集合类（Gather） 类体包括的数组a、b、c、d、e、f、g分别存储集合A、B以及所求各种运算的集合。接口（实现操作的函数）包括构造函数，菜单显示函数，求解操作函数，打印各种运算结果等函数。 （3）、设计类体中的接口 构造函数：对对象进行初始化，建立集合A与集合B。 菜单显示函数：设计提示选项，给使用者操作提示。 操作函数：该函数是程序的主题部分，完成对集合的所有运算的求解过程，并将结果弹入（存入）对应数组（集合）中，用于打印。 具体操作如下：
1*求交集：根据集合中交集的定义，将数组a、b中元素挨个比较，把共同元素选出来，并存入数组c（交集集合）中，即求得集合A、B的交集。 2*求并集：根据集合中并集的定义，先将数组a中元素依次存入数组g（并集集合）中，存储集合A中某元素前，先将其与已存入g中的元素依次比较，若相同则存入下一个元素，否则直接存入g中，直到所有A中元素存储完毕。接着把b中元素依次存入数组g（并集集合）中，存储前将b中每个元素依次与已存入数组g中的集合A的元素比较，若数组g中没有与该元素相同的元素，则将该元素存入g（并集集合）中，否则进行下一次比较，直到所有b中元素比较并存储完毕，即求得A与B 的并集。 3*求差集：根据集合中差集的定义知，差集分为两部分，A对B的差集（数组d）和B对A的差集（e）。设计求解A对B的差集，将集合A中元素依次与B中元素比较，若B中无元素与该元素相同，则将其存入数组d中（同时删除d中相同的元素，操作方法与求并集时删除相同元素类似），否则进行下一轮比较，直到A中所有元素比较完毕，即求得A对B的差集（数组d）。求解B对A的差集方法与求解A对B 的差集类似，这里不再重复。 4*求对称差：根据集合中对称差集的定义，将3*中所求两部分差集求并集并存入数组f中即可。操作过程与求并集相似，这里不再重复。 5*求笛卡尔乘积：根据集合中笛卡尔乘积集的定义，分为A*B和B*A。先设计A*B是我算法，将a中元素循环依次与b中元素配对即可。求B*A与求A*B类似，这里不再重复。 实验步骤： 一、分析实验 阅读实验指导书和离散数学课本，充分理解整个实验的实验内容及要求，以便对实验进行科学的设计。然后对整个实验进行“解剖”，即把整个实验系统地分成若干
一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)在每小题列出的四个选 项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.一个连通的无向图G，如果它的所有结点的度数都是偶数，那么它具有一条( ) A.汉密尔顿回路 B.欧拉回路 C.汉密尔顿通路 D.初级回路 2.设G是连通简单平面图，G中有11个顶点5个面，则G中的边是( ) A.10 B.12 C.16 D.14 3.在布尔代数L中，表达式(a∧b)∨(a∧b∧c)∨(b∧c)的等价式是( ) A.b∧(a∨c) B.(a∧b)∨(a’∧b) C.(a∨b)∧(a∨b∨c)∧(b∨c) D.(b∨c)∧(a∨c) 4.设i是虚数，·是复数乘法运算，则G=<{1,-1,i,-i},·>是群，下列是G的子群是( ) A.<{1},·> B.〈{-1},·〉 C.〈{i},·〉 D.〈{-i},·〉 5.设Z为整数集，A为集合，A的幂集为P(A),+、-、/为数的加、减、除运算，∩为集合的交 运算，下列系统中是代数系统的有( ) A.〈Z，+，/〉 B.〈Z，/〉 C.〈Z，-，/〉 D.〈P(A)，∩〉 6.下列各代数系统中不含有零元素的是( ) A.〈Q，*〉Q是全体有理数集，*是数的乘法运算 B.〈Mn(R),*〉,Mn(R)是全体n阶实矩阵集合，*是矩阵乘法运算 C.〈Z， Z是整数集， 定义为x xy=xy,?x,y∈Z D.〈Z，+〉，Z是整数集，+是数的加法运算 7.设A={1,2,3}，A上二元关系R的关系图如下： R具有的性质是 A.自反性 B.对称性 C.传递性 D.反自反性 8.设A={a,b,c}，A上二元关系R={〈a,a〉，〈b,b〉,〈a,c〉}，则关系R的对称闭包S(R)是( ) A.R∪I A B.R C.R∪{〈c,a〉} D.R∩I A 9.设X={a,b,c},Ix是X上恒等关系，要使Ix∪{〈a,b〉，〈b,c〉，〈c,a〉，〈b,a〉}∪R为X上的 等价关系，R应取( ) A.｛〈c,a〉，〈a,c〉｝ B.{〈c,b〉，〈b,a〉} C.{〈c,a〉，〈b,a〉} D.{〈a,c〉，〈c,b〉} 10.下列式子正确的是( ) A. ?∈? B.??? C.{?}?? D.{?}∈? 11.设解释R如下：论域D为实数集，a=0,f(x,y)=x-y,A(x,y):x 离散数学集合论部分测试题 离散数学集合论部分综合练习 本课程综合练习共分3次，分别是集合论部分、图论部分、数理逻辑部分的综合练习，这3次综合练习基本上是按照考试的题型安排练习题目，目的是通过综合练习，使同学自己检验学习成果，找出掌握的薄弱知识点，重点复习，争取尽快掌握。本次是集合论部分的综合练习。 一、单项选择题 1．若集合A={a，b}，B={ a，b，{ a，b }}，则（）． A．A?B，且A∈B B．A∈B，但A?B C．A?B，但A?B D．A?B，且A?B 2．若集合A＝{2，a，{ a }，4}，则下列表述正确的是( )． A．{a，{ a }}∈A B．{ a }?A C．{2}∈A D．?∈A 3．若集合A＝{ a，{a}，{1，2}}，则下列表述正确的是( )． A．{a，{a}}∈A B．{2}?A C．{a}?A D．?∈A 4．若集合A={a，b，{1，2 }}，B={1，2}，则（）． A．B? A，且B∈A B．B∈ A，但B?A C．B ? A，但B?A D．B? A，且B?A 5．设集合A = {1, a }，则P(A) = ( )． A．{{1}, {a}} B．{?,{1}, {a}} C．{?,{1}, {a}, {1, a }} D．{{1}, {a}, {1, a }} 6．若集合A的元素个数为10，则其幂集的元素个数为（）． A．1024 B．10 C．100 D．1 7．集合A={1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}上的关系R={ 第二篇集合与关系 集合论是现代各科数学的基础，它是德国数学家康托（Geog Cantor, 1845～1918）于1874年创立的，1876～1883年康托一系列有关集合论的文章，对任意元的集合进行了深入的探讨，提出了关于基数、序数和良序集等理论，奠定了集合论深厚的基础，19世纪90年代后逐渐为数学家们采用，成为分析数学、代数和几何的有力工具。 随着集合论的发展，以及它与数学哲学密切联系所作的讨论，在1900年前后出现了各种悖论，使集合的发展一度陷入僵滞的局面。1904～1908年，策墨罗（Zermelo）列出了第一个集合论的公理系统，它的公理，使数学哲学中产生的一些矛盾基本上得到了统一，在此基础上以后就逐渐形成了公理化集合论和抽象集合论，使该学科成为在数学中发展最为迅速的一个分支。 现在，集合论已经成为内容充实、实用广泛的一门学科，在近代数学中占据重要地位，它的观点已渗透到古典分析、泛函、概率、函数论、信息论、排队论等现代数学各个分支，正在影响着整个数学科学。集合论在计算机科学中也具有十分广泛的应用，计算机科学领域中的大多数基本概念和理论几乎均采用集合论的有关术语来描述和论证，成为计算机科学工作者必不可少的基础知识。集合论可作为数学学科的通用语言，一切必要的数据结构都可以利用集合这个原始数据结构而构造出来，计算机科学家或许也可以利用这种方法。 本篇介绍集合论的基础知识，主要内容包括集合及其运算、性质、序偶、关系、映射、函数、基数等。 第2-1章集合及其运算 §2-1-1 集合的概念及其表示 一、集合的概念 “集合”是集合论中的一个原始的概念，因此它不能被精确地定义出来。一般地说，把具有某种共同性质的许多事物，汇集成一个整体，就形成一个集合。构成这个集合的每一个事物称为这个集合的一个成员（或一个元素），构成集合的这些成员可以是具体东西，也可以是抽象东西。例如：教室内的桌椅；图书馆的藏书；全国的高等学校；自然数的全体；程序设计语言C的基本字符的全体等均分别构成一个集合。通常用大写的英文字母表示集合的名称；用小写的英文字母表示元素。若元素a属于集合A记作 离散数学考试试题（A卷及答案） 一、（10分）判断下列公式的类型（永真式、永假式、可满足式）？ 1)((P→Q)∧Q)?((Q∨R)∧Q) 2)?((Q→P)∨?P)∧(P∨R) 3)((?P∨Q)→R)→((P∧Q)∨R) 解：1)永真式；2）永假式；3)可满足式。 二、（8分）个体域为{1，2}，求?x?y（x+y=4）的真值。 解：?x?y（x+y=4）??x（（x+1=4）∨（x+2=4）） ?（（1+1=4）∨（1+2=4））∧（（2+1=4）∨（2+1=4）） ?（0∨0）∧（0∨1） ?1∧1?0 三、（8分）已知集合A和B且|A|=n，|B|=m，求A到B的二元关系数是多少？A到B的函数数是多少？ 解：因为|P(A×B)|=2|A×B|=2|A||B|=2mn，所以A到B的二元关系有2mn个。因为|BA|=|B||A|=mn，所以A到B的函数mn个。 四、（10分）已知A={1,2,3,4,5}和R={<1,2>,<2,1>,<2,3>,<3,4>,<5,4>}，求r(R)、s(R)和t(R)。 解：r(R)={<1,2>,<2,1>,<2,3>,<3,4>,<5,4>,<1,1>,<2,2>,<3,3>,<4,4>,<5,5>} s(R)={<1,2>,<2,1>,<2,3>,<3,4>,<5,4>,<3,2>,<4,3>,<4,5>} t(R)={<1,2>,<2,1>,<2,3>,<3,4>,<5,4>,<1,1>,<1,3>,<2,2>,<2,4>,<1,4>} 五、(10分) 75个儿童到公园游乐场，他们在那里可以骑旋转木马，坐滑行铁道，乘宇宙飞船，已知其中20人这三种东西都乘过，其中55人至少乘坐过其中的两种。若每样乘坐一次的费用是0.5元，公园游乐场总共收入70元，求有多少儿童没有乘坐过其中任何一种。 解设A、B、C分别表示骑旋转木马、坐滑行铁道、乘宇宙飞船的儿童组成的集合，|A∩B∩C|＝20，|A∩B|＋|A∩C|＋|B∩C|－2|A∩B∩C|＝55，|A|＋|B|＋|C|＝70/0.5＝140。 由容斥原理，得 |A∪B∪C|＝|A|＋|B|＋|C|―|A∩B|―|A∩C|―|B∩C|＋|A∩B∩C| 所以 |A∩B∩C|＝75－|A∪B∪C|＝75－(|A|＋|B|＋|C|)＋(|A∩B|＋|A∩C|＋|B∩C|－2|A∩B∩C|)＋|A∩B∩C|＝75－140＋55＋20＝10 没有乘坐过其中任何一种的儿童共10人。 六、（12分）已知R和S是非空集合A上的等价关系，试证：1）R∩S是A上的等价关系；2）对a∈A，[a]R ∩S=[a]R∩[a]S。 解：?x∈A，因为R和S是自反关系，所以 离散数学集合论部分综合练习 本课程综合练习共分3次，分别是集合论部分、图论部分、数理逻辑部分的综合练习，这3次综合练习基本上是按照考试的题型安排练习题目，目的是通过综合练习，使同学自己检验学习成果，找出掌握的薄弱知识点，重点复习，争取尽快掌握。本次是集合论部分的综合练习。 一、单项选择题 1．若集合A={a，b}，B={ a，b，{ a，b }}，则（）． A．A?B，且A∈B B．A∈B，但A?B C．A?B，但A?B D．A?B，且A?B 2．若集合A＝{2，a，{ a }，4}，则下列表述正确的是( )． A．{a，{ a }}∈A B．{ a }?A C．{2}∈A D．?∈A 3．若集合A＝{ a，{a}，{1，2}}，则下列表述正确的是( )． A．{a，{a}}∈A B．{2}?A C．{a}?A D．?∈A 4．若集合A={a，b，{1，2 }}，B={1，2}，则（）． A．B? A，且B∈A B．B∈ A，但B?A C．B ? A，但B?A D．B? A，且B?A 5．设集合A = {1, a }，则P(A) = ( )． A．{{1}, {a}} B．{?,{1}, {a}} C．{?,{1}, {a}, {1, a }} D．{{1}, {a}, {1, a }} 6．若集合A的元素个数为10，则其幂集的元素个数为（）． A．1024 B．10 C．100 D．1 7．集合A={1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}上的关系R={ 离散数学考试试题(A卷及答案） 一、证明题（10分） 1) (P∧Q∧A C)∧(A P∨Q∨C ) (A∧(P Q ))C。P<->Q=(p->Q)合取（Q->p） 证明: (P∧Q∧A C)∧(A P∨Q∨C) (P ∨Q ∨A∨C)∧(A∨P∨Q∨C) ((P ∨Q ∨A)∧(A∨P∨Q))∨C反用分配律 ((P∧Q∧A)∨(A ∧P ∧Q))∨C ( A∧((P∧Q)∨(P ∧Q)))∨C再反用分配律 GAGGAGAGGAFFFFAFAF ( A∧(P Q))∨C (A∧(P Q ))C 2) (P Q)P Q。 证明：(P Q)((P∧Q))(P ∨Q))P Q。 二、分别用真值表法和公式法求(P(Q∨R))∧(P∨(Q R))的主析取范式与主合取范式，并写出其相应的成真赋值和成假赋值（15分）。 主析取范式与析取范式的区别：主析取范式里每个括号里都必须有全部的变元。 主析取范式可由析取范式经等值演算法算得。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF 证明： 公式法：因为(P(Q ∨R))∧(P∨(Q R)) (P∨Q∨R)∧(P∨(Q ∧R )∨(Q ∧R)) (P∨Q ∨R)∧(((P∨Q)∧(P ∨R ))∨(Q ∧R ))分配律 (P∨Q∨R)∧(P∨Q ∨Q)∧(P∨Q ∨R)∧(P∨R ∨Q)∧(P∨R ∨R) (P∨Q ∨R)∧(P∨Q ∨R )∧(P ∨Q∨R) M∧5M∧6M使（非P析取Q析取R）为0 4 GAGGAGAGGAFFFFAFAF 所赋真值，即100，二进制为4 GAGGAGAGGAFFFFAFAF 《离散数学》练习题和参考答案 一、选择或填空（数理逻辑部分） 1、下列哪些公式为永真蕴含式？( ) (1)?Q=>Q→P (2)?Q=>P→Q (3)P=>P→Q (4)?P∧(P∨Q)=>?P 答：（1），（4） 2、下列公式中哪些是永真式？( ) (1)(┐P∧Q)→(Q→?R) (2)P→(Q→Q) (3)(P∧Q)→P (4)P→(P∨Q) 答：（2），（3），（4）3、设有下列公式，请问哪几个是永真蕴涵式?( ) (1)P=>P∧Q (2) P∧Q=>P (3) P∧Q=>P∨Q (4)P∧(P→Q)=>Q (5) ?(P→Q)=>P (6) ?P∧(P∨Q)=>?P 答：（2），（3），（4），（5），（6） 4、公式?x((A(x)→B(y，x))∧?z C(y，z))→D(x)中，自由变元是( )，约束变元是( )。答：x,y, x,z 5、判断下列语句是不是命题。若是，给出命题的真值。( ) 北京是中华人民共和国的首都。 (2) 陕西师大是一座工厂。(3) 你喜欢唱歌吗？ (4) 若7+8＞18，则三角形有4条边。(5) 前进！ (6) 给我一杯水吧！ 答：（1）是，T （2）是，F （3）不是 （4）是，T （5）不是（6）不是 6、命题“存在一些人是大学生”的否定是( )，而命题“所有的人都是要死的”的否定是( )。 答：所有人都不是大学生，有些人不会死 7、设P：我生病，Q：我去学校，则下列命题可符号化为( )。 (1) 只有在生病时，我才不去学校 (2) 若我生病，则我不去学校 (3) 当且仅当我生病时，我才不去学校(4) 若我不生病，则我一定去学校 答：（1） P Q→ ?（2）Q P? →（3）Q P? ?（4）Q P→ ? 8、设个体域为整数集，则下列公式的意义是( )。 (1) ?x?y(x+y=0) (2) ?y?x(x+y=0) 答：（1）对任一整数x存在整数 y满足x+y=0（2）存在整数y对任一整数x满足x+y=0 9、设全体域D是正整数集合，确定下列命题的真值： (1) ?x?y (xy=y) ( ) (2) ?x?y(x+y=y) ( ) (3) ?x?y(x+y=x) ( ) (4) ?x?y(y=2x) ( )答：（1） F （2） F （3）F （4）T 10、设谓词P(x)：x是奇数，Q(x)：x是偶数，谓词公式?x(P(x)∨Q(x))在哪个个体域中为真?( ) (1) 自然数(2) 实数 (3) 复数(4) (1)--(3)均成立答：（1） 11、命题“2是偶数或-3是负数”的否定是（）。答：2不是偶数且-3不是负数。 12、永真式的否定是（） (1) 永真式(2) 永假式(3) 可满足式(4) (1)--(3)均有可能答：（2） 13、公式(?P∧Q)∨(?P∧?Q)化简为（），公式 Q→(P∨(P∧Q))可化简为（）。答：?P ，Q→P 14、谓词公式?x(P(x)∨?yR(y))→Q(x)中量词?x的辖域是（）。答：P(x)∨?yR(y) 15、令R(x):x是实数，Q(x):x是有理数。则命题“并非每个实数都是有理数”的符号化表示为（）。 集合论期末复习题 1. 求(())P P φ 答：(()){,{}}P P φφφ= 2. 设||A n =，求|()|P A 答：|()|2n P A = 3. {,{}}________φφφ-=，{,{}}{}________φφφ-= 答：{,{}}φφ，{{}}φ 4. 证明：()()()A B C A B A C ?⊕=?⊕? 证明： () [()()] (~)(~) (~)(~) (~)(~)(~)(~)[()(~~)][()(~~)] [()~()][()~()] [()()][()()] ()() A B C A B C C B A B C C B A B C A C B A B A A B C A C B A C A A B A C A C B A A B A C A C A B A B A C A C A B A B A C ?⊕=?-?-=????=?????=???????????=???????=???????=?-???-?=?⊕? 5. 200人中，有67人学数学，47人学物理，95人学生物，26人学数学和生物，28人学数学和物理，27人学生物和物理，50人三门都不学，问：三门都学的人数和单学一门的人数？ 解：设三门都学的人数和单学数学、物理、生物的人数分别为x ，y1,y2,y3，则如下图： (26)(28)167(27)(28)247(26)(27)395 (26)(27)(28)12350200 x x x y x x x y x x x y x x x x y y y +-+-+=??+-+-+=??+-+-+=??-+-+-+++++=? 求解得到：1132228135342214123269364 y x x y x y y x y y y y x y -==????-=-=?????-==????++-==?? 6. 集合S={0,1,2,3,4,5,6}，R 为S 上的关系。R={ 离散数学练习题 1、图中度为零的结点称为孤立结点。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 2、域是整环。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 3、有限格都是有界格。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 4、连通且不含圈的图称为树。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 5、“如果1+1≠3，则2+2≠4”是真命题。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 6、无向图G为欧拉图，则G是连通的。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 7、若A和B都是谓词公式，则(A∧B)、(A∨B)、(A→B)、(A<->B)都是谓词公式。 A. 正确 B. 错误 8、设A, B, C是命题公式，则AVBV﹁C 也是命题公式。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 9、设〈L，≤〉是格，则格的交∧和并∨运算满足等幂律。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 10、“x+3>1。”是命题。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 11、半群满足交换律。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 12、在任何图中，奇数度的结点数必是偶数。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 13、在格〈L，∨，∧〉中，如果交运算对并运算是可分配的，则并运算对交运算也是可分配的。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 14、完全图Kn没有割集，它的连通性能是最好的。 A. 正确 B. 错误 15、对任意集合A，都有??A。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 17、强连通图一定是单向连通图。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 18、代数系统〈G，°〉为群的条件是存在零元素。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 19、对应日常生活中的“任意的”，“所有的”，“一切的”等词，用符号“任意”表示。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 20、如果a是集合A中的元素，则称a属于A，记作a?A。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 21、A,B是集合,P（A），P（B）为其幂集,且,则P(A)∩P(B)为（） A. B. C. D. 正确：【B】 22、设M={x|f1(x)=0},N={x|f2(x)=0}，则方程f1(x)?f2(x)=0的解 作业答案：集合论部分 P90:习题六 5、确定下列命题是否为真。 （2）?∈? （4）{}?∈? （6）{,}{,,,{,}}a b a b c a b ∈ 解答：（2）假（4）真（6）真 8、求下列集合的幂集。 （5）{{1,2},{2,1,1},{2,1,1,2}} （6）{{,2},{2}}? 解答： （5）集合的元素彼此互不相同，所以{2,1,1,2}{1,2}=，所以该题的结论应该为 {,{{1,2}},{{2,1,1}},{{1,2},{2,1,1}}}? （6）{,{{,2}},{{2}},{{,2},{2}}}??? 9、设{1,2,3,4,5,6}E =，{1,4}A =，{1,2,5}B =,{2,4}C =,求下列集合。 （1）A B （2）()A B 解答： （1）{1,4}{3,4,6}{4}A B == （2）(){1}{2,3,4,5,6}A B == 31、设A,B,C 为任意集合，证明 () ()()()A B B A A B A B --=- 证明： ()() {|}{|()()}{|()()()()} {|()()}{|()()}{|()()} {|()()}{|()(A B B A x x A B x B A x x A x B x B x A x x A x B x B x B x A x A x B x A x x A x B x B x A x x A B x A x B x x A B x A x B x x A B x B x x A B x A --=∈-∨∈-=∈∧?∨∈∧?=∈∨∈∧?∨∈∧∈∨?∧?∨?=∈∨∈∧?∨?=∈∧?∨?=∈∧∈∨∈=∈∧∈=∈∧∈)} B A B A B =- 一、单项选择题：（每小题1分，本大题共10分） 1．命题公式)(P Q P ∨→是（ ）。 A 、 矛盾式； B 、可满足式； C 、重言式； D 、等价式。 2．下列各式中哪个不成立（ ）。 A 、)()())()((x xQ x xP x Q x P x ?∨??∨? ； B 、)()())()((x xQ x xP x Q x P x ?∨??∨?； C 、)()())()((x xQ x xP x Q x P x ?∧??∧?； D 、Q x xP Q x P x ∧??∧?)())((。 3．谓词公式)())()((x Q y yR x P x →?∨?中的 x 是（ ）。 A 、自由变元； B 、约束变元； C 、既是自由变元又是约束变元； D 、既不是自由变元又不是约束变元。 4．在0 Φ之间应填入（ ）符号。 A 、= ； B 、? ； C 、∈ ； D 、? 。 5．设< A ， > 是偏序集，A B ?，下面结论正确的是（ ）。 A 、 B 的极大元B b ∈且唯一； B 、B 的极大元A b ∈且不唯一； C 、B 的上界B b ∈且不唯一； D 、B 的上确界A b ∈且唯一。 6．在自然数集N 上，下列（ ）运算是可结合的。 （对任意N b a ∈,） A 、b a b a -=* ； B 、),max(b a b a =* ； C 、b a b a 5+=* ； D 、b a b a -=*。 7．Q 为有理数集N ，Q 上定义运算*为a*b = a + b – ab ,则 集合论练习题 一、选择题 1．设B = { {2}, 3, 4, 2}，那么下列命题中错误的是（ ）． A ．{2}∈ B B ．{2, {2}, 3, 4}B C ．{2}B D ．{2, {2}}B 2．若集合A ={a ，b ，{ 1，2 }}，B ={ 1，2}，则（ ）． A ． B A ，且BA B ．B A ，但BA C ．B A ，但BA D ．B A ，且BA 3．设集合A = {1, a }，则P (A ) = ( )． A ．{{1}, {a }} B ．{?,{1}, {a }} C ．{?,{1}, {a }, {1, a }} D ．{{1}, {a }, {1, a }} 4.已知AB ={1,2,3}, AC ={2,3,4},若2 B,则（ ） A ． 1?C B ．2? C C ．3?C D ．4?C 5. 下列选项中错误的是( ) A ． ??? B ． ?∈? C ． {}??? D ．{}?∈? 6. 下列命题中不正确的是（ ） A ． x {x }-{{x }} B ．{}{}{{}}x x x ?- C ．{}A x x =?,则xA 且x A ? D ． A B A B -=??= 7. A , B 是集合，P (A ),P (B )为其幂集，且A B ?=?，则()()P A P B ?=( ) A ． ? B ． {}? C ． {{}}? D ．{,{}}?? 8. 空集?的幂集()P ?的基数是( ) A ． 0 B ．1 C ．3 D ．4 9．设集合A = {1，2，3，4，5，6 }上的二元关系R ={a , b ∈A , 且a +b = 8}，则R 具有的性质为（ ）． A ．自反的 B ．对称的 C ．对称和传递的 D ．反自反和传递的 离散数学疑难解析——集合论部分 第一章 集合 [集合的知识点] 1、集合、元素、集合的表示方法、子集、空集、全集、集合的包含、相等、幂集 2、集合的交、并、差、补等运算及其运算律（交换律、结合律、分配律、吸收律、 De Morgan 律等），文氏（Venn ）图 3、序偶与迪卡尔积 [集合的疑难解析] 1．集合的概念 因为集合的概念大家在中学阶段已经学过，这里只多介绍了一个幂集的概念，所重点要对幂集加以掌握，一是掌握幂集的构成，一个集合A 的幂集是由A 的所有子集组成的集合。二是掌握幂集元数为2n ，其中n 是集合A 的元素个数。 2．集合恒等式的证明 通过对集合恒等式证明的练习，既可以加深对集合性质的理解与掌握；又可以为第三章命题逻辑中公式的基本等价式的应用打下良好的基础。实际上，本章做题是一种基本功训练，尤其要求学生重视吸收律和重要等价式在B A B A ~?=-证明中的特殊作用。 第二章 关系与映射 [二元关系的知识点] 1、关系、关系矩阵与关系图 2、复合关系与逆关系 3、关系的性质（自反性、对称性、反对称性、传递性） 4、关系的闭包（自反闭包、对称闭包、传递闭包） 5、等价关系与等价类 6、偏序关系与哈斯图（Hasse ）、极大/小元、最大/小元、上/下界、最小上界、最大下界 7、函数及其性质（单射、满射、双射） 8、复合函数与反函数 [二元关系疑难解析] 1．关系的概念 关系的概念是第二章全章的基础，又是第一章集合概念的应用。因此，大家应该真正理解并熟练掌握二元关系的概念及关系矩阵、关系图表示。 2．关系的性质及其判定 关系的性质既是对关系概念的加深理解与掌握，又是关系的闭包、等价关系、半序关系的基础。对于四种性质的判定，可以依据教材中P49上总结的规律。这其中对传递性的判定，难度稍大一点，这里要提及两点：一是不破坏传递性定义，可认为具有传递性。如空关系具有传递性，同时空关系具有对称性与反对称性，但是不具有自反性。另一点是介绍一种判定传递性的“跟踪法”，即若()()()R a a R a a R a a i i ∈∈∈-,, ,,,,13221 ，则()R a a i ∈,1。如若()()R a b R b a ∈∈,,,，则有()R a a ∈,，且()R b b ∈,。 3．关系的闭包 Author ：ssjs Mail ： 看了离散数学中的关系整理了一点关于n 元集合中各种关系的计算，现写下这个方便大家学习交流理解。对文章所致一切后果不负任何责任，请谨慎使用。 如有错误之处请指正。 定义： 1，对称：对于a,b R a b ∈∈∈),b (),a (,A 有如果只要 2，反对称：如果R a b R b a b b ∈∈=∈),(),(a ,A ,a 和时仅当 3，自反：如果对每个元素R ),(A a ∈∈a a 有 4，反自反：如果对于每个R ),(A a ?∈a a 有 5，传递：如果对R ),(,R ),(R ),(,A ,,∈∈∈∈c a c b b a c b a 则且 6，非对称：如果R ),(R ),(?∈a b b a 推出【注】其中是含（a,a)这样的有序对的。 【重要】集合A 的关系是从A 到A 的关系 （也就是说集合A 的关系是A A ?的子集）。 如下结论： N 元集合上的自反关系数为：)1(2 -n n N 元集合上的对称关系数为：2/)1(2+n n N 元集合上的反对称关系数为：2/)1(n 3 2-n n N 元集合上的非对称关系数为：2/)1(3-n n N 元集合上的反自反关系数为：)1(n 2-n N 元集合上的自反和对称关系数为：2/)1(n 2-n N 元集合上的不自反也不反自反关系数为：)1(n n 222 2-?-n 下面是上面结论的计算 1，自反 2A A ,A n n =?=因为也就是说集合A 有n 平方个有序对，由自反定义可知，对R ),(A a ∈∈?a a 有所以n 个有序对()).....3,2,1i X ,X (n i i =其中一定在所求关系中，否则的话此关系就不是自反的了，那么还有n n -2个有序对，所以由集合子集对应二进制串可得自反关系数为)1(n 222--=n n n 下图有助于理解。 （1,1) (2,2).......(n,n) | (1,2) (1,3).........(n-1,n) N n n -2 个有序对离散数学集合论部分测试题
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的幺元为（ ）。 A 、a ； B 、b ； C 、1； D 、0。
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