离散数学习题解答第五章格与布尔代数.doc
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第十二章 格和布尔代数12.1 设c b a ,,是格),( A 中的元素,求证:如果b a ,则)()(c a b c b a ∨∧∧∨证明因为b a ,且)(c a a ∨ ,所以)(c a b a ∨∧ 。
又因为b c b ∧,且c a c c b ∨∧ ,所以)(c a b c b ∨∧∧ 。
即)(c a b ∨∧是a 和c b ∧的上界,从而有:)()(c a b c b a ∨∧∧∨ 。
12.2 设c b a ,,是格),( A 中的元素,求证: (1))()()(c a b a c b a ∨∧∨∧∨ (2))( )()(c b a c a b a ∨∧∧∨∧ (1)证明因为c a a b a a ∨∨ ,,所以)()(c a b a a ∨∧∨ 。
又因为b a b c b ∨∧ ,且c a c c b ∨∧ ,所以)()(c a b a c b ∨∧∨∧ 。
即)()(c a b a ∨∧∨是a 和c b ∧的上界。
所以,)()()(c a b a c b a ∨∧∨∧∨ 。
(2)证明因为a b a ∧,a c a ∧,则有a c a b a )()(∧∨∧。
又因为b b a ∧,有c b b b a ∨∧ ,同理c b c a ∨∧ 。
从而有c b c a b a ∨∧∨∧ )()(。
即)()(c a b a ∧∨∧是a 和c b ∨的下界。
因此,)( )()(c b a c a b a ∨∧∧∨∧ 。
10.3 设),,(∧∨A 是一个代数系统,其中∨和∧是满足吸收律的二元运算,证明:∨和∧也满足等幂律。
证明因为∨和∧是满足吸收律,所以a b a a =∨∧)(,a b a a =∧∨)(。
于是有:)((b a a a a a ∧∨∧=∧)(c a a ∨∧= (其中b a c ∧=) a =同理可证,a a a =∨。
故∨和∧也满足等幂律。
10.4 证明:一个格是可分配的,当且仅当对于这个格中的任意元素a ,b 和c ,有)()(c b a c b a ∧∨∧∨证明(1)必要性因为a c a ∧和c b c b ∧∧ ,所以)()()(c b a c b c a ∧∨∧∨∧ 。
离散数学第五章习题答案题目1: 定义一个关系R在集合A上,如果对于所有的a, b, c属于A,满足以下条件:- 如果(a, b)属于R,则(b, a)属于R。
- 如果(a, b)属于R且(b, c)属于R,则(a, c)属于R。
证明R是传递的。
答案:根据题目给出的条件,R是对称的和传递的。
首先,对称性意味着如果(a, b)属于R,那么(b, a)也必须属于R。
其次,传递性意味着如果(a, b)和(b, c)都属于R,那么(a, c)也必须属于R。
结合这两个性质,我们可以得出结论:对于任意的a, b, c属于A,如果(a, b)和(b, c)都属于R,那么(a, c)也属于R,从而证明了R的传递性。
题目2: 给定一个函数f: A → B,如果对于A中的每个元素a,都有唯一的b属于B使得f(a) = b,那么称f为单射(或一一映射)。
证明如果函数f是单射,那么它的逆函数f^-1也是单射。
答案:要证明f^-1是单射,我们需要证明对于B中的任意两个元素b1和b2,如果f^-1(b1) = f^-1(b2),则b1 = b2。
假设f^-1(b1) = a且f^-1(b2) = a',其中a, a'属于A。
由于f是单射,我们知道f(a) = b1且f(a') = b2。
根据f^-1的定义,我们有b1 = f(a) = f(a') = b2。
因此,如果f^-1(b1) = f^-1(b2),则b1必须等于b2,这证明了f^-1是单射。
题目3: 证明一个函数f: A → B是满射(或到上映射)当且仅当对于B中的每个元素b,都存在A中的元素a使得f(a) = b。
答案:首先,我们证明如果f是满射,那么对于B中的每个元素b,都存在A 中的元素a使得f(a) = b。
假设f是满射,这意味着B中的每个元素都是A中某个元素的像。
因此,对于B中的任意元素b,我们可以找到一个a属于A,使得f(a) = b。
页眉内容《离散数学》试题及答案一、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,z5、判断下列语句是不是命题。
若是,给出命题的真值。
( )(1)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)PP⌝P→⌝↔(4)QQ→⌝(2)QP⌝→(3)Q8、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)T10、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()。
习题答案(P151~P153)1.用枚举法给出下列集合解:(2){-3,2}(4){5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15}2.用抽象法说明下列集合解:(2){x|x为素数,10<x<20}(4){x|x为中国的省会}(6){x|x=2k+1,k∈I}3.判断下列哪些∈关系成立,为什麽?解:根据只有集合中的元素才与该集合有∈关系,故(1)、(4)、(6)、(7)成立,(2)、(3)、(5)、(8)不成立。
4.判断下列哪些集合相等(全集是整数集合I)解:A=G,B=E,C=F6.写出下列集合的幂集解:(2)ρ({1,∅})={∅,{1},{∅},{1,∅}}(4)ρ({∅,{a},{∅}})={∅,{∅},{{a}},{{∅}},{∅,{a}},{∅,{∅}},{{a},{∅}},{∅,{a},{∅}}}7.当把“⊆”插入空位时哪一个为真?解:(1)、(2)、(3)、(6)为真,(4)、(5)为假。
8.设A、B、C分别是集合,若A∈B,B∈C,哪麽A∈C一定成立吗?解:不一定,例如,A={a},B={{a}},C={{{a}}},虽然A∈B,B∈C,但A∈C不成立。
10.设U={1,2,3,4,5},A={1,4},B={1,2,5}和C={2,4}试写出下列集合(8)ρ(A)-ρ(C)解:ρ(A)-ρ(C)={∅,{1},{4},{1,4}}-{∅,{2},{4},{2,4}}={{1},{1,4}}11.证明下列恒等式(1)A-(B⋂C)=(A-B)⋃(A-C)(2)(A-B)⋂B=∅解:(1)A-(B⋂C)= A⋂~(B⋂C)= A⋂(~B⋃~C)=(A⋂~B)⋃(A⋂~C)=(A-B)⋃(A-C)(2)(A-B)⋂B=(A⋂~B)⋂B= A⋂(~B⋂B)= ∅12.设A、B、C是集合,下列等式成立的条件是什么?(1)(A-B)⋃(A-C)=A(2)(A-B)⋃(A-C)= ∅解:(1)因为(A-B)⋃(A-C)= (A⋂~B)⋃(A⋂~C)= A⋂(~B⋃~C)= A⋂~(B⋂C)= A-(B⋂C)所以(A-B)⋃(A-C)=A 当且仅当A-(B⋂C)=A 由-的定义可知A⋂(B⋂C)=∅(2)由(1)可知,(A-B)⋃(A-C)=A-(B⋂C)所以(A-B)⋃(A-C)=∅当且仅当A-(B⋂C)=∅由定理5.11可知A⊆(B⋂C)13. 设A,B是集合(1)A-B=B,问A和B有何关系?(2)A-B=B-A, 问A和B有何关系?解:(1)A=B=φ。
《离散数学》题库及答案一、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(PQ)=>P答:(1),(4)2、下列公式中哪些是永真式?()(1)(┐PQ)→(Q→R)(2)P→(Q→Q)(3)(PQ)→P(4)P→(PQ)答:(2),(3),(4)3、设有下列公式,请问哪几个是永真蕴涵式()(1)P=>PQ(2)PQ=>P(3)PQ=>PQ(4)P(P→Q)=>Q(5)(P→Q)=>P(6)P(PQ)=>P答:(2),(3),(4),(5),(6)4、公式某((A(某)B(y,某))zC(y,z))D(某)中,自由变元是(变元是()。
答:某,y,某,z5、判断下列语句是不是命题。
若是,给出命题的真值。
((1)北京是中华人民共和国的首都。
(2)陕西师大是一座工厂。
),约束)(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)QP(2)PQ(3)PQ(4)PQ8、设个体域为整数集,则下列公式的意义是()。
(1)某y(某+y=0)(2)y某(某+y=0)答:(1)对任一整数某存在整数y满足某+y=0(2)存在整数y对任一整数某满足某+y=09、设全体域D是正整数集合,确定下列命题的真值:(1)某y(某y=y)()(2)某y(某+y=y)()(3)某y(某+y=某)()(4)某y(y=2某)()答:(1)F(2)F(3)F(4)T10、设谓词P(某):某是奇数,Q(某):某是偶数,谓词公式某(P(某)Q(某))在哪个个体域中为真()2(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()。
《离散数学》课后习题答案《离散数学》简介1、集合论部分:集合及其运算、二元关系与函数、自然数及自然数集、集合的基数2、图论部分:图的基本概念、欧拉图与哈密顿图、树、图的矩阵表示、平面图、图着色、支配集、覆盖集、独立集与匹配、带权图及其应用3、代数结构部分:代数系统的基本概念、半群与独异点、群、环与域、格与布尔代数4、组合数学部分:组合存在性定理、基本的计数公式、组合计数方法、组合计数定理5、数理逻辑部分:命题逻辑、一阶谓词演算、消解原理离散数学被分成三门课程进行教学,即集合论与图论、代数结构与组合数学、数理逻辑。
教学方式以课堂讲授为主,课后有书面作业、通过学校网络教学平台发布课件并进行师生交流。
《离散数学》学科内容随着信息时代的到来,工业革命时代以微积分为代表的连续数学占主流的地位已经发生了变化,离散数学的重要性逐渐被人们认识。
离散数学课程所传授的思想和方法,广泛地体现在计算机科学技术及相关专业的诸领域,从科学计算到信息处理,从理论计算机科学到计算机应用技术,从计算机软件到计算机硬件,从人工智能到认知系统,无不与离散数学密切相关。
由于数字电子计算机是一个离散结构,它只能处理离散的或离散化了的数量关系,因此,无论计算机科学本身,还是与计算机科学及其应用密切相关的现代科学研究领域,都面临着如何对离散结构建立相应的数学模型;又如何将已用连续数量关系建立起来的数学模型离散化,从而可由计算机加以处理。
离散数学是传统的逻辑学,集合论(包括函数),数论基础,算法设计,组合分析,离散概率,关系理论,图论与树,抽象代数(包括代数系统,群、环、域等),布尔代数,计算模型(语言与自动机)等汇集起来的一门综合学科。
离散数学的应用遍及现代科学技术的诸多领域。
离散数学也可以说是计算机科学的基础核心学科,在离散数学中的有一个著名的典型例子-四色定理又称四色猜想,这是世界近代三大数学难题之一,它是在1852年,由英国的一名绘图员弗南西斯格思里提出的,他在进行地图着色时,发现了一个现象,“每幅地图都可以仅用四种颜色着色,并且共同边界的国家都可以被着上不同的颜色”。
离散数学习题解答习题五(第五章 格与布尔代数)1.设〈L ,≼〉是半序集,≼是L 上的整除关系。
问当L 取下列集合时,〈L ,≼〉是否是格。
a) L={1,2,3,4,6,12}b) L={1,2,3,4,6,8,12}c) L={1,2,3,4,5,6,8,9,10}[解] a) 〈L ,≼〉是格,因为L 中任两个元素都有上、下确界。
b) 〈L ,≼〉不是格。
因为L 中存在着两个元素没有上确界。
例如:812=LUB{8,12}不存在。
126312 4c) 〈L ,≼〉不是格。
因为L 中存在着两个元素没有上确界。
倒例如:46=LUB{4,6}不存在。
2.设A ,B 是两个集合,f 是从A 到B 的映射。
证明:〈S ,⊆〉是〈2B,⊆〉的子格。
其中S={y|y=f (x),x ∈2A }[证] 对于任何B 1∈S ,存在着A 1∈2A ,使B 1=f (A 1),由于f(A 1)={y|y ∈B ∧(x)(x 863 124 12 10 84 2 6 973 1 5 10∈A1∧f (x)=y)}⊆B 所以B1∈2B,故此S⊆2B;又B0=f (A)∈S (因为A∈2A),所以S非空;对于任何B1,B2∈S,存在着A1,A2∈2A,使得B1=f (A1),B2=f (A2),从而L∪B{B1,B2}=B1∪B2=f (A1)f (A2)=f (A1∪A2) (习题三的8的1))由于A1∪A2⊆A,即A1∪A2∈2A,因此f (A1∪A2)∈S,即上确界L∪B{B1,B2}存在。
对于任何B1,B2∈S,定义A1=f –1(B1)={x|x∈A∧f (x)∈B1},A2=f-1(B2)={x|x∈A∧f (x)∈B2},则A1,A2∈2A,且显然B1=f (A1),B2=f (A2),于是GLB{B1,B2}=B1∩B2=f (A1)∩f (A2)⊇f (A1∩A2) (习题三的8的2))又若y∈B1∩B2,则y∈B,且y∈B2。
第十四章部分课后习题参考答案5、设无向图G 有10条边,3度与4度顶点各2个,其余顶点的度数均小于3,问G 至少有多少个顶点?在最少顶点的情况下,写出度数列、)()(G G δ、∆。
解:由握手定理图G 的度数之和为:20102=⨯3度与4度顶点各2个,这4个顶点的度数之和为14度。
其余顶点的度数共有6度。
其余顶点的度数均小于3,欲使G 的顶点最少,其余顶点的度数应都取2, 所以,G 至少有7个顶点, 出度数列为3,3,4,4,2,2,2,2)(,4)(==∆G G δ.7、设有向图D 的度数列为2,3,2,3,出度列为1,2,1,1,求D 的入度列,并求)(),(D D δ∆,)(),(D D ++∆δ,)(),(D D --∆δ.解:D 的度数列为2,3,2,3,出度列为1,2,1,1,D 的入度列为1,1,1,2.2)(,3)(==∆D D δ,1)(,2)(==∆++D D δ,1)(,2)(==∆--D D δ8、设无向图中有6条边,3度与5度顶点各1个,其余顶点都是2度点,问该图有多少个顶点?解:由握手定理图G 的度数之和为:1262=⨯设2度点x 个,则1221513=+⨯+⨯x ,2=x ,该图有4个顶点.14、下面给出的两个正整数数列中哪个是可图化的?对可图化的数列,试给出3种非同构的无向图,其中至少有两个时简单图。
(1) 2,2,3,3,4,4,5 (2) 2,2,2,2,3,3,4,4 解:(1) 2+2+3+3+4+4+5=23 是奇数,不可图化; (2) 2+2+2+2+3+3+4+4=16, 是偶数,可图化;18、设有3个4阶4条边的无向简单图G 1、G 2、G 3,证明它们至少有两个是同构的。
证明:4阶4条边的无向简单图的顶点的最大度数为3,度数之和为8,因而度数列为2,2,2,2;3,2,2,1;3,3,1,1。
但3,3,1,1对应的图不是简单图。
所以从同构的观点看,4阶4条边的无向简单图只有两个:所以,G 1、G 2、G 3至少有两个是同构的。
离散数学第四版课后答案第1章习题解答1.1 除(3),(4),(5),(11)外全是命题,其中,(1),(2),(8),(9),(10),(14),(15)是简单命题,(6),(7),(12),(13)是复合命题。
分析首先应注意到,命题是陈述句,因而不是陈述句的句子都不是命题。
本题中,(3)为疑问句,(5)为感叹句,(11)为祈使句,它们都不是陈述句,所以它们都不是命题。
其次,4)这个句子是陈述句,但它表示的判断结果是不确定。
又因为(1),(2),(8),(9),(10),(14),(15)都是简单的陈述句,因而作为命题,它们都是简单命题。
(6)和(7)各为由联结词“当且仅当”联结起来的复合命题,(12)是由联结词“或”联结的复合命题,而(13)是由联结词“且”联结起来的复合命题。
这里的“且”为“合取”联结词。
在日常生活中,合取联结词有许多表述法,例如,“虽然……,但是……”、“不仅……,而且……”、“一面……,一面……”、“……和……”、“……与……”等。
但要注意,有时“和”或“与”联结的是主语,构成简单命题。
例如,(14)、(15)中的“与”与“和”是联结的主语,这两个命题均为简单命题,而不是复合命题,希望读者在遇到“和”或“与”出现的命题时,要根据命题所陈述的含义加以区分。
1.2 (1)p: 2是无理数,p为真命题。
(2)p:5能被2整除,p为假命题。
(6)p→q。
其中,p:2是素数,q:三角形有三条边。
由于p与q都是真命题,因而p→q为假命题。
(7)p→q,其中,p:雪是黑色的,q:太阳从东方升起。
由于p为假命题,q为真命题,因而p→q为假命题。
(8)p:2000年10月1日天气晴好,今日(1999年2月13日)我们还不知道p的真假,但p的真值是确定的(客观存在的),只是现在不知道而已。
(9)p:太阳系外的星球上的生物。
它的真值情况而定,是确定的。
1(10)p:小李在宿舍里. p的真值则具体情况而定,是确定的。
离散数学习题解答习题五(第五章 格与布尔代数)1.设〈L ,≼〉是半序集,≼是L 上的整除关系。
问当L 取下列集合时,〈L ,≼〉是否是格。
a) L={1,2,3,4,6,12}b) L={1,2,3,4,6,8,12}c) L={1,2,3,4,5,6,8,9,10}[解] a) 〈L ,≼〉是格,因为L 中任两个元素都有上、下确界。
b) 〈L ,≼〉不是格。
因为L 中存在着两个元素没有上确界。
例如:8 12=LUB{8,12}不存在。
63163 112c) 〈L ,≼〉不是格。
因为L 中存在着两个元素没有上确界。
倒例如:4⊕6=LUB{4,6}不存在。
2.设A ,B 是两个集合,f 是从A 到B 的映射。
证明:〈S ,⊆〉是〈2B ,⊆〉的子格。
其中S={y|y=f (x),x ∈2A }[证] 对于任何B 1∈S ,存在着A 1∈2A ,使B 1=f (A 1),由于f(A 1)={y|y ∈B ∧(∃x)(x ∈A 1∧f (x)=y)}⊆B 所以B 1∈2B ,故此S ⊆2B ;又B 0=f (A)∈S (因为A ∈2A ),所以S 非空;对于任何B 1,B 2∈S ,存在着A 1,A 2∈2A ,使得B 1=f (A 1),B 2=f (A 2),从而L ∪B{B 1,B 2}=B 1∪B 2=f (A 1)f (A 2)=f (A 1∪A 2) (习题三的8的1))由于A 1∪A 2⊆A ,即A 1∪A 2∈2A ,因此f (A 1∪A 2)∈S ,即上确界L ∪B{B 1,B 2}存在。
对于任何B 1,B 2∈S ,定义A 1=f –1(B 1)={x|x ∈A ∧f (x)∈B 1},A 2=f -1(B 2)={x|x ∈A ∧f (x)∈B 2},则A 1,A 2∈2A ,且显然B 1=f (A 1),B 2=f (A 2),于是GLB{B 1,B 2}=B 1∩B 2=f (A 1)∩f (A 2)⊇f (A 1∩A 2) (习题三的8的2))又若y ∈B 1∩B 2,则y ∈B ,且y ∈B 2。
由于y ∈B 1=f (A 1)={y|y ∈B ∧(∃x)(x ∈A 1∧f (x)=y)},于是存在着x ∈A 1,使f (x)=y ,但是f (x)=y ∈B 2。
故此x ∈A 2=f -1(B 2)={x|x ∈A ∧f(x)∈B 2},因此x ∈A 1∩A 2,从而y=f (x)∈f (A 1∩A 2),所以71GLB{B1,B2}=B1∩B2=f (A1)∩f (A2)⊆f (A1∩A2)这说明G L B{B1,B2}=B1∩B2=f (A1)∩f (A2)=f (A1∩A2)于是从A1∩A2∈2A可知f (A1∩A2)∈S,即下确界GLB{B1,B2}存在。
因此,〈S,⊆〉是〈2B,⊆〉的子格。
3.设〈L,≼〉是格,任取a,b∈L且a≼b。
证明〈B,≼〉是格。
其中B={x|x∈L 且a≼x≼b}[证] 显然B⊆L;根据自反性及a≼b≼b所以a,b∈B,故此B非空;对于任何x,y∈B,则有a≼x≼b及a≼y≼b,由于x,y∈L,故有z1=x⊕y 为下确界∈L存在。
我们只需证明z1,z2∈B即可,证明方法有二,方法一为:由于a≼x,所以a⊕x=x,于是z1=x⊕y=(a⊕x) ⊕y (利用a⊕x=x)=a⊕ (x⊕y) (由⊕运算结合律)因此a≼z1;另一方面,由y≼b可知y⊕b=b,由x≼b可知x⊕b=b,于是z1⊕b=(x⊕y) ⊕b=x⊕(y⊕b) (由⊕运算结合律)=x⊕b (利用y⊕b=b)=b (利用x⊕b=b)因此z1≼b,即a≼z1≼b 所以z1∈B由于a≼x及a≼y,所以a*x=a,a*y=a,因而a*z2=a* (x*y)=(a*x) *y (由*运算结合律)=a*y (利用a*x=a)=a (利用a*y=a)因而a≼z2;又由于y≼b,所以y*b=y 于是z2=x*y=x* (y*b)=(x*y) *b (利用*运算结合律)=z2*b从而z2≼b,即a≼z2≼b 所以z2∈B因此〈B,≼〉是格(是格〈L,≼〉的子格)。
方法二:根据上、下确界性质,由a≼x,a≼y,可得a≼x*y,(见附页数)4.设〈L,≼,*,⊕〉是格。
∀a,b∈L,证明:(附页)a≼x≼⊕y,即a≼z2,a≼又由x≼b,y≼b,可得x⊕y≼b,x*y≼y≼b,即z1≼b,z2≼b所以a≼z1≼b,a≼z2≼b,故此z1,z2∈Ba*b≺a且a*b≺b⇔a与b是不可比较的。
[证] 先证⇒用反证法,假设a与b是可比较的,于是有a≼b或者b≼a。
当a≼b时,a*b=a与a*b≺a(得a*b≠a)矛盾;当b≼a时,a*b=b与a*b≺b(得a*b≠b)矛盾;因此假设错误,a与b是不可比较的。
次证⇐由于a*b≼a,a*b≼b。
如果a*b≼a,则a≼b,与a和b不可比较的已知条件矛盾,所以a*b≠a,故此a*b≺a;如果a*b=b,则b≼a,也与a和b不可比较的已知条件矛盾,所以a*b≠b,故此可得a*b≺b。
5.设〈L,≼,*,⊕〉是格。
证明:a) (a*b) ⊕ (c*d)≼(a⊕ c) * (b⊕ d)b) (a*b) ⊕ (b*c)≼(c ⊕ a)≼(a⊕b) * (b⊕c) * (c⊕a)[证] a) 方法一,根据上、下确界的性质,由a*b≼a≼a⊕c及a*b≼b≼b⊕d 所以得到a*b≼(a⊕c) * (b⊕d)又由c*d≼c≼a⊕c及c*d≼d≼b⊕d,所以得到c*d≼(a⊕c) * (b⊕d)因此(a*b) ⊕ (c*d) ≼(a⊕c) * (b⊕d)方法二(a*b) ⊕ (c*d)≼[(a⊕c) * (a⊕d)] * [(a⊕c) * (b⊕d)](分配不等式,交换律,结合律,保序性)≼(a⊕c) * (b⊕d) (保序性)b) 方法一,根据上、下确界的性质由a*b≼a≼a⊕b,a*b≼b≼b⊕c,a*b≼a≼c⊕a可得a*b≼(a⊕b) * (b⊕c) * (c⊕a)同理可得b*c≼(a⊕b) * (b⊕c) * (c⊕a)及c*a≼(a⊕b) * (b⊕c) * (c⊕a)所以(a⊕b) ⊕(b⊕c) ⊕ (c⊕a)≼(a⊕b) * (b⊕c) * (c⊕a)方法二:(a⊕b) ⊕(b⊕c) ⊕ (c⊕a)≼[b* (a⊕c)] ⊕ (c*a) (交换律,结合律,分配不等式,保序性)≼[b⊕ (c*a)] * [(a⊕c) ⊕ (c*a)](分配不等式,交换律,)≼[(a⊕b) * (b⊕c)] * (a⊕c)(分配不等式,结合律,交换律,吸收律,保序性)≼(a⊕b) * (b⊕c) * (c⊕a) (结合律)6.设I是整数集合。
证明:〈I,min,max〉是分配格。
[证] 由于整数集合I是全序集,所以任何两个整数的最小者和最大者是存在的,因此〈I,min,max〉是格是格是显然的。
下面我们来证〈I,min,max〉满足分配律对于任何a,b,c∈I 有a* (b⊕c)=min{a,max{b,c}}(a*b) ⊕ (a*c)=min{min{a,b},min{a,c}}(1)若b≤c时,当(a)a≤b,则a≤c ,故此min{a,max{b,c}}=min{a,c}=amax{min{a,b},min{a,c}}=max{a,a}=a(b)b≤a≤c ,则min{a,max{b,c}}=min{a,c}=amax{min{a,b},min{a,c}}=max{b,a}=a(c)c≤a,则b≤a,因此min{a,max{b,c}}=min{a,c}=cmax{min{a,b},min{a,c}}=max{b,a}=c(2)若c≤b时,当(a)a≤c,则a≤b,故此min{a,max{b,c}}=min{a,b}max{min{a,b},min{a,c}}=min{a,a}=a(b)c≤a≤b,则min{a,max{b,c}}=min{a,b}=amax{min{a,b},min{a,c}}=max{a,c}=a(c)b≤a,则c≤a,因此min{a,max{b,c}}=min{a,b}=bmax{min{a,b}},min{a,c}}=max{b,c}=b综合(1)(2)总有a* (b⊕c)=(a⊕b) * (a⊕ c)根据对偶原理,就还有a⊕ (b*c)=(a⊕b) * (a⊕c)因此〈I,min,max〉是分配格。
7.设〈A,*,⊕,max〉是分配格,a,b∈A且a≼b。
证明:f (x)=(x⊕a) *b是从A到B的同态函数。
其它B={x|x∈A且a≼x≼b}[证] 由于a≼x⊕a,及已知a≼b,所以a≼(x⊕a)*b;其次(x⊕a)*b≼b,所以a≼f (x)≼b,因而f (x)是从A到B的函数。
对于任何x,y∈A,f(x⊕y)=((x⊕y)⊕a)*b=((x⊕a) ⊕ (y⊕a)) *b(幂等律,交换律,结合律)=((x⊕*a)b)((y⊕a) *b)(分配律)=f (x) ⊕f (y)f (x*y) =((x*y) ⊕a) *b=((x⊕a) * (ya⊕))*b (分配律)=((x⊕a) *b)((y⊕a) *b) (幂等律,交换律,结合律)=f (x) *f (y)所以,f满足同态公式,因而f 是从A到B的同态函数。
8.证明:一个格是分配格的充分必要条件是∀a,b,c∈L,有(a*b) ⊕ (b*c) ⊕ (c*a)=(a⊕b) * (b⊕c) * (c⊕a)[证] 必要性。
对于任何a,b,c∈L,(a*b) ⊕ (b*c) ⊕ (c*a)=(b* (a⊕c)) ⊕ (c*a) (交换律,分配律)=(b⊕ (c*a)) * ((a⊕c) ⊕ (c*a)) (分配律)=(b⊕c) * (b⊕a) * (a⊕c) (分配律,吸收律)=(a⊕b) * (b⊕c) * (c⊕a) (交换律)。