离散数学第4章-二元关系
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二元关系 离散数学
离散数学是数学的一个分支,主要研究离散的数学结构和离散的数学对象。其中,二元关系是离散数学中的一个重要概念。
二元关系是指两个集合之间的关系,通常用一个有序对表示。例如,设A={1,2,3},B={a,b,c},则{(1,a),(2,b),(3,c)}就是A和B之间的一个二元关系。在这个关系中,1和a有关系,2和b有关系,3和c有关系。
二元关系有很多种类型,其中比较常见的有等价关系、偏序关系和全序关系。
等价关系是指具有自反性、对称性和传递性的关系。例如,设A={1,2,3},则{(1,1),(2,2),(3,3),(1,2),(2,1),(2,3),(3,2)}就是A上的一个等价关系。在这个关系中,1和1等价,2和2等价,3和3等价,1和2等价,2和1等价,2和3等价,3和2等价。
偏序关系是指具有自反性、反对称性和传递性的关系。例如,设A={1,2,3},则{(1,1),(2,2),(3,3),(1,2),(1,3),(2,3)}就是A上的一个偏序关系。在这个关系中,1和1有关系,2和2有关系,3和3有关系,1和2有关系,1和3有关系,2和3有关系,但是2和1没有关系,3和1没有关系,3和2没有关系。
全序关系是指具有自反性、反对称性、传递性和连通性的关系。例如,设A={1,2,3},则{(1,1),(2,2),(3,3),(1,2),(1,3),(2,3),(3,1),(2,1),(3,2)}就是A上的一个全序关系。在这个关系中,1和1有关系,2和2有关系,3和3有关系,1和2有关系,1和3有关系,2和3有关系,3和1有关系,2和1有关系,3和2有关系。
二元关系在离散数学中有着广泛的应用,例如在图论、集合论、逻辑学等领域都有着重要的作用。因此,对于离散数学的学习和研究,二元关系是一个不可或缺的重要内容。
第3章 二元关系练习题
一、 单项选择题
1. 设集合A={0,b},B={1,b,3},则AB上的恒等关系是 ( ).
(A) {<0,0>,<1,1>,<3,3>} (B){<0,0>,<1,1>,,<3,3>}
(C) {<1,1>,,<3,3>} (D) {<0,1>,<1,b>,<3,0>}
2. 已知集合A={a,b,c}上的二元关系R的关系矩阵MR=001011010,那么R=( ),
(A) {,,,} (B) {,,,}
(C) {,,,} (D) {,,,}
3. 设集合A={1,2,3,4}, A上的二元关系R的关系矩阵为
MR=0000000001011001
则关系R的表达式是( )
(A) {<1,1>,<1,4>,<2,1>,<2,3>} (B) {<1,1>,<1,2>,<1,4>,<2,3>}
(C) {<1,1>,<2,1>,<3,2>,<1,4>} (D) {<1,1>,<2,1>,<3,2>,<4,1>}
4. 设A={a,b,c},R={,},则R具有性质( )
(A) 自反的 (B) 反自反的 (C) 反对称的 (D) 等价的
5. 设R是集合A上的二元关系,IA是A上的恒等关系,如果RIA,则下面四个命题中为真的是( )
(A) R不是自反的 (B) R不是传递的 (C) R不是对称的 (D) R不是反对称的
二、填空题
1. 设R,S都是集合A上的等价关系,则对称闭包s(RS)=
第七章作业
评分要求:
1. 合计100分
2. 给出每小题得分(注意: 写出扣分理由).
3. 总得分在采分点1处正确设置.
1 设R={|x,y∈N且x+3y=12}.【本题合计10分】
(1) 求R的集合表达式(列元素法);
(2) 求domR, ranR;
(3) 求R◦R;
(4) 求R↾{2,3,4,6};
(5) 求R[{3}];
解
(1) R={<0,4>,<3,3>,<6,2>,<9,1>,<12,0>}【2分】
(2) domR={0,3,6,9,12}, ranR={0,1,2,3,4}【2分】
(3) R◦R={<3,3>, <0,4>}【2分】
(4) R↾{2,3,4,6}={<3,3>, <6,2>}【2分】
(5) R[{3}]={3}【2分】
2 设R,F,G为A上的二元关系. 证明:
(1)R◦(F∪G)=R◦F∪R◦G
(2)R◦(F∩G)⊆R◦F∩R◦G
(3)R◦(F◦G)=(R◦F)◦G.
【本题合计18分:每小题6分,证明格式正确得3分,错一步扣1分】
证明
(1)∀,
∈R◦(F∪G)
⇔ ∃t (xRt∧t(F∪G)y) 复合定义
⇔ ∃t(xRt∧(tFy∨tGy) ∪定义
⇔ ∃t((xRt∧tFy)∨(xRt∧tGy)) ∧对∨分配律
⇔ ∃t(xRt∧tFy)∨∃t(xRt∧tGy) ∃对∨分配律
⇔ x(R◦F)y∨x(R◦G)y 复合定义
⇔ x(R◦F∪R◦G)y ∪定义
得证
(2)∀,
x(R◦(F∩G))y
⇔ ∃t(xRt∧t(F∩G)y) 复合定义
⇔ ∃t(xRt∧(tFy∧tGy)) ∩定义
⇔ ∃t((xRt∧tFy)∧(xRt∧tGy)) ∧幂等律, ∧交换律, ∧结合律
⇒ ∃t(xRt∧tFy)∧∃t(xRt∧tGy) 补充的量词推理定律
⇔ x(R◦F)y∧x(R◦G)y 复合定义
⇔ x(R◦F∪R◦G)y ∪定义 得证
专题二:欧拉图与欧拉路径
该材料用于图论第2讲课问题说明及自学提示环节与学生课外自学环节
自学章节: 8.2.4
学时安排:课内2学时,课外6学时
重点:欧拉定理及推论、实际问题转换为欧拉图求解
问题一:一笔画问题
有347个顶点的完全图能否一笔画?有1286个顶点的完全图呢?
问题二:蚂蚁比赛问题
甲、乙两只蚂蚁分别位于下图中的结点a,b处,并设图中的边长度是相等的。甲、乙进行比赛:从它们所在的结点出发,走过图中的所有边最后到达结点c处。如果它们的速度相同,问谁先到达目的地?
问题三:展览馆游览问题
一展览馆平面图如下:一参观者来到展览馆门外,他想在参观过程中把所有门都不重复的穿行一遍,问他能办到吗?为什么?
问题提示:
图模型的构建是关键。
问题四:多米诺骨牌问题(例8.2-2)
多米诺骨牌骨牌的一面可以是0,1,2,3,4,5,6中的一个数字,问:是否能将28张不同(只要有一面不同视为牌不同)的多米诺骨牌排成一个圆形,使得在这个排列中,每两块相邻的骨牌其相邻的两个半面是相同的?
提示:
图模型的构建是关键。教材分析很含糊。
问题五:布鲁英(DeBruijn)序列问题
造出一个长度为16的布鲁因序列
提示:
参看例8.2-3,如何构造8长度的布鲁因序列。这是有向欧拉图在译码上面的应用。