离散数学简明教程
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一、单选题(17小题,每小题2分,共34分)1、下列蕴含式不成立的是( ).A .(()())()()x F x G x xF x xG x ∀∨⇒∀∨∀B .(())()x F x G xF x ∀∧⇒∀C . (()())()()x F x G x xF x xG x ∃∧⇒∃∧∃D .(())()x F x G xF x ∃∧⇒∃.A2、下列哪个谓词公式与 (,)x yP x y ⌝∀∃等价?( )。
A .(,)x yP x y ∃⌝∀B .(,)x yP x y ∀⌝∃C .(,)x y P x y ∃∃⌝D .(,)x y P x y ∃∀⌝D3、下列等价式不成立的是( ).A .(()())()()x F x G x xF x xG x ∀∧⇔∀∧∀;B .(()())()()x F x G x xF x xG x ∃∧⇔∃∧∃C .(())()x F x G xF x G ∀∧⇔∀∧D .(())()x F x G xF x G ∃∧⇔∃∧B4、给定公式:(∃x ) (A (x )→B ),与之等价的公式是 ( )A .(∃x ) A (x )→BB . (∀x ) A (x )→BC . ⌝B →(∃x ) A (x )D . ⌝B →(∃x ) ⌝ A (x ) B 5、下列等价式不成立的是( ).A .(,)(,)x yF x y y xF x y ∀∀⇔∀∀B .(,)(,)x yF x y y xF x y ∀∃⇔∀∃C .(,)(,)x yF x y y xF x y ∃∃⇔∃∃D .(())()x F x G xF x G ∃∧⇔∃∧.B6、设)(x S 表示x 是演员。
)(x T 表示x 是老师,),(y x A 表示x 钦佩y 。
则命题“所有演员都 钦佩某些老师”符号化为( )。
A .(()(,))x S x A x y ∀→B .))),()(()((y x A y T y x S x ∧∃→∀C .()()(()()(,))x y S x T y A x y ∀∃∧∧D .()()(()()(,))x y S x T y A x y ∀∃∧→. B7、取个体域为整数集,则下列公式中真命题为( )。
离散数学教程离散数学是现代数学的一个重要分支,它在计算机科学、信息科学、物理学、化学等众多领域都有着广泛的应用。
这门学科主要研究离散对象的结构及其相互关系,为解决实际问题提供了强大的理论支持和工具。
首先,让我们来了解一下集合论。
集合是离散数学中最基本的概念之一。
简单来说,集合就是一些确定的、不同的对象的总体。
比如一个班级里所有同学就可以构成一个集合。
集合的运算包括并集、交集、差集等。
并集就是把两个集合中的所有元素合并在一起;交集则是两个集合中共同拥有的元素组成的集合;差集是从一个集合中去掉另一个集合中的元素。
接着是关系。
关系描述了集合中元素之间的某种联系。
比如在一个班级中,同学之间的朋友关系就是一种关系。
关系可以用矩阵或者图来表示,这使得关系的性质和特点能够更加直观地展现出来。
关系有着自反性、对称性、传递性等重要性质。
然后是函数。
函数可以看作是一种特殊的关系,对于定义域中的每一个元素,在值域中都有唯一的元素与之对应。
函数在计算机程序设计、密码学等领域都有重要的应用。
图论也是离散数学的重要组成部分。
图由顶点和边组成,可以用来表示各种实际问题,比如交通网络、通信网络等。
图的遍历算法,如深度优先搜索和广度优先搜索,是解决许多问题的关键。
还有最短路径问题,如何在图中找到两个顶点之间的最短路径,这在物流配送、网络路由等方面有着重要的应用。
数理逻辑在离散数学中同样不可或缺。
它包括命题逻辑和谓词逻辑。
命题逻辑研究简单的陈述句及其组合的真假情况;谓词逻辑则进一步考虑了语句中的主语和谓语等成分。
通过逻辑运算和推理规则,可以判断命题的真假,进行逻辑证明。
在代数结构方面,群、环、域等概念为我们提供了对抽象运算和结构的深入理解。
比如,在密码学中,有限域的理论就被广泛应用于加密算法的设计。
学习离散数学,不仅能够培养我们的逻辑思维能力,还能够帮助我们更好地理解和解决实际问题。
比如在计算机编程中,我们可以利用离散数学的知识来优化算法、设计数据结构;在数据库设计中,关系模型就是基于离散数学中的关系理论。
《离散数学》课程教学大纲一、课程简介课程名称:离散数学英文名称:Discrete Mathematics课程代码:0310513 课程类别:专业基础课学分:3 总学时:48课程概要:《离散数学》是现代数学的一个重要分支,是计算机类各专业的一门重要基础课,是计算机科学理论的基础。
它是以研究离散量的结构和相互间的关系为主要目标,其研究对象一般是有限个或可列个元素,因此它充分描述了计算机科学的离散性特点。
其主要内容包括数理逻辑、集合论、关系与函数、图论等内容。
该课程与计算机类专业中的数据结构、操作系统、编译原理、数据库原理与应用、人工智能等后继专业课程紧密相关,因此是一门重要的学科基础必修课程。
该课程以高等数学、线性代数为先修课程,但关系不很紧密。
二、教学目的及要求通过该课程的学习,使学生掌握命题逻辑与谓词逻辑、集合与关系、图与树的基本概念和基本理论与方法,为学生学习计算机领域的后续课程奠定理论基础,并培养学生抽象思维、缜密概括和严密的逻辑推理能力,为学生今后处理离散信息打好数学基础。
三、教学内容及学时分配第一章命题逻辑(12学时)1.命题及其表示;2.逻辑联结词;3.命题公式与翻译;4.真值表与等价公式;5.命题公式的分类与蕴含式;6.命题公式的范式;7.命题逻辑的推理理论。
教学要求:熟悉命题、命题的真值、简单命题、复合命题、命题公式、真值表、等价公式、重言式、矛盾式、蕴涵式、(主)析取范式、(主)合取范式等概念;熟悉五个基本联结词(⌝、∧、∨、→、↔)的定义;掌握命题公式的翻译、命题公式的类型的判别、命题定律、证明两个命题公式等价的真值表法和等值演算法及命题公式的(主)析取范式、(主)合取范式的求法;掌握推理证明的直接证法和间接证法。
重点:五个逻辑联结词;翻译、命题公式的等值演算、主析取范式、主合取范式;推理证明的直接证法和间接证法。
难点:命题公式的主析取范式、主合取范式的求法;推理证明的间接证法。
一、证明题(7小题,每小题8分,共56分)1、符号化下列命题并推证其结论.任何人如果他喜欢步行,他就不喜欢乘汽车。
每个人或者喜欢乘汽车或者喜欢骑自行车。
有的人不爱骑自行车,因而有的人不爱步行。
(设()W x :x 喜欢步行,()B x :x 喜欢乘汽车,()R x :x 骑自行车.),该命题符号化为:(()())(()())()()x W x B x x B x R x x R x x W x ∀→⌝∧∀∨∧∃⌝⇒∃⌝ (2分)证明:(1) ()x R x ∃⌝ P(2) ()R a ⌝ ES (1) (1分) (1分)(3) (()())x B x R x ∀∨ P(4) ()()B a R a ∨ US (3)(1分) (5) ()B a T(2)(4) I(1分) (6) (()())x W x B x ∀→⌝ P(7) ()()W a B a →⌝ US (6)(1分) (8) ()W a ⌝ T(5),(7) I(1分) (9) ()xW x ∃ EG(8)(1分)2、符号化下列命题并推证其结论.所有的舞蹈者都很有风度,王华是个学生且是个舞蹈者。
因此有些学生很有风度。
证明:设P(x):x 是个舞蹈者;Q(x):x 很有风度;S(x):x 是个学生;a :王华,上述句子符号化为:前提:))()((x Q x P x →∀、)()(a P a S ∧ 结论:))()((x Q x S x ∧∃ (2分)①)()(a P a S ∧P ②))()((x Q x P x →∀P ③)()(a Q a P →US ② (2分) ④)(a PT ①I ⑤).(a QT ③④I (2分) ⑥)(a S T ①I⑦)()(a Q a S ∧T ⑤⑥I ⑧)()((x Q x S x ∧∃ EG ⑦ (2分)3、符号化下列命题并推证其结论.任何人如果违反交通规则,就要被处罚;总有些人违反了交通规则。
因此有些人被处罚。
离散数学简明教程
第一章:数论基础
数论是离散数学中的基础部分,主要研究的是整数及其性质。
这一部分内容将介绍整除、质数、合数、素数定理等基本概念,以及一些重要的数论问题,如中国剩余定理、费马大定理等。
第二章:集合论
集合论是离散数学的基础理论之一,主要研究的是集合及其性质。
这一部分内容将介绍集合的基本概念、集合的运算、幂集、二元关系等基本概念,以及一些重要的集合论定理,如鸽笼原理、康托尔定理等。
第三章:图论
图论是离散数学中最为重要的分支之一,主要研究的是图形的性质和结构。
这一部分内容将介绍图的基本概念、图的矩阵表示、欧拉路径和欧拉回路、哈密尔顿路径和哈密尔顿回路等基本概念,以及一些重要的图论定理,如克鲁斯卡尔定理、普利姆定理等。
第四章:逻辑学
逻辑学是离散数学的另一个基础理论,主要研究的是推理和证明。
这一部分内容将介绍命题逻辑、谓词逻辑、一阶逻辑等基本概念,以及一些重要的逻辑学定理,如哥德尔完备性定理、塔斯基不可定义定理等。
第五章:算法分析
算法分析是离散数学的一个重要应用领域,主要研究的是算法的时间和空间复杂度。
这一部分内容将介绍算法分析的基本概念、大O 符号、递归算法等基本概念,以及一些重要的算法分析定理,如阿克曼函数不可计算性定理等。