(完整版)洪帆《离散数学基础》(第三版)课后习题答案

  • 格式:doc
  • 大小:3.66 MB
  • 文档页数:71

1

第1章 集合

1、列举下列集合的元素

(1) 小于20的素数的集合

(2) 小于5的非负整数的集合

(3) 2{|,10240515}iiIiii且

答:(1) {1,3,5,7,11,13,17,19}

(2) {0,1,2,3,4}

(3) {5,6,7,8,9,10,11}

2、用描述法表示下列集合

(1) 12345{,,,,}aaaaa

答:{|,15}iaiIi

(2) {2,4,8,}L

答:{2|}iiN

(3) {0,2,4,100}L

答:{2|,050}iiZi

3、下面哪些式子是错误的?

(1) {}{{}}aa 答:正确

(2) {}{{}}aa 答:错误

(3) {}{{},}aaa 答:正确

(4) {}{{},}aaa 答:正确

4、已给{2,,{3},4}Sa和{{},3,4,1}Ra,指出下面哪些论断是正确的?哪些是错误的?

(1) {}aS 错误 2

(2) {}aR 正确

(3) {,4,{3}}aS 正确

(4) {{},1,3,4}aR 正确

(5)RS 错误

(6) {}aS 正确

(7) {}aR错误

(8) R正确

(9) {{}}aR 正确

(10) {}S错误

(11) R错误

(12) {{3},4}正确

5、 列举出集合,,ABC的例子,使其满足AB,BC且AC

答:{}Aa,{{}}Ba,显然AB,{{{}}}Ca,显然BC,但是AC。

6、 给出下列集合的幂集

(1) {,{}}ab

答:幂集{,{},{{}},{,{}}abab

(2) {,,{}}aa

答:幂集{,{},{},{{}},{,},{,{}},{,{}},{,,{}}}aaaaaaaa

7、设{}Aa,给出A和2A的幂集

答:2{,{}}Aa 22{,{{}},{{}},{,{}}}Aaa

8、 设128{,,,}AaaaL由17B和31B所表示的A的子集各是什么?应如何表示子集2,67{,}aaa和13{,}aa

答:170001000148{,}BBaa 3

310001111145678{,,,,}BBaaaaa

2,670100011070{,}aaaBB,1310100000160{,}aaBB

9、 设{1,2,3,4,5}U,{1,4}A,{1,2,5}B,{2,4}C,确定集合:

(1) AB (2) ()ABC (3) ()ABC (4)()()ABAC

(5) ()AB (6) AB (7) ()BC (8)BC (9) 22AC (10)22AC

答:(1) {3,4}B,{4}AB

(2) {1}AB,{1,3,5}C,(){1,3,5}ABC

(3) {2}BC,(){1,2,4}ABC

(4) {1,2,4,5}AB,{1,2,4}AC,()(){1,2,4}ABAC

(5) (){2,3,4,5}AB (6) {2,3,5}A,{2,3,4,5}AB

(7) {1,2,4,5}BC,(){3}BC

(8) {3,4}B,{1,3,5}C,{3}BC

(9) 2{,{1},{4},{1,4}}A,2{,{2},{4}{24}}C,,,22{{1},{1,4}}AC

(10) 22{,{4}}AC

10、 给定自然数集N的下列子集:

{1,2,7,8}A,2{|50}Bii,{|330}Ciii可被整数,0

{|2,,06}kDiikZk

求下列集合:

(1) (())ABCD

答:{1,2,3,4,5,6,7}B,

{0,3,6,9,12,15,18,21,24,27,30}C,{1,2,4,8,16,32,64}D

(()){0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,12,15,16,18,21,24,27,30,32,64}ABCD

(2) (())ABCD 4

(3) ()BAC

解:{0,1,2,3,6,7,8,9,12,15,18,21,24,27,30}AC,(){4,5}BAC

(4) ()ABD

解:{3,4,5,6}ABBA,(){1,2,3,4,5,6,8,16,32,64}ABD

11、 给定自然数集N的下列子集

{|12}Ann,{|8}Bnn,{|2,}CnnkkN,{|3,}DnnkkN

{|21,}EnnkkN

将下列集合表示为由,,,,ABCDE产生的集合:

(1) {2,4,6,8} (2){3,6,9} (3){10} (4){|369}nnnn或或

(5) {|109}nnnnn是偶数且或是奇数且

(6) {|6}nn是的倍数

答:{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11}A,{1,2,3,4,5,6,7,8}B

{2,4,6,8,}CL,{3,6,9,12,}DL,{1,3,5,7,}EL

{2,4,6,8}BC

{3,6,9}=AD

{10}=(())ABDE

(4){|369}nnnn或或{3}{6}{9,10,11,12,}L

{3,6,9,10,11,12,}()ADBL

(5) {2,4,6,8,10,11,13,15,}(()())(())AEEBADBL

(6) {|6}{6,12,18,24,30}nnL是的倍数CD

12、 判断以下哪些论断是正确的,哪些论断是错误的,并说明理由。

(1) 若aA,则aAB 5

答:正确,根据集合并的定义

(2) 若aA,则aAB

答:显然不正确,因为根据集合交运算的定义,必须a同时属于A和B

(3) 若aAB,则aB

答:正确

(4) 若AB,则ABB

答:错误

(5) 若AB,则ABA

答:正确

(6) 若aA,则aAB

答:错误

(7) 若aA,则aAB

答:正确

13、 设,,ABC是任意的集合,下述论断哪些是正确的?哪些是错误的?说明理由

(1) 若ABAC,则BC

答:不正确,反例,设A,则不论,BC是什么集合,都有ABAC,但显然,BC不一定相等。

(2) 当且仅当ABB,有AB;

答:正确,证明如下:若ABB,则对aA,有aABB,则有aB,因此有AB。反之,若AB,则ABB显然成立。

(3) 当且仅当ABA,有AB

答:正确,证明如下:若ABA,则对aA,因此aAB,则aB,则有AB。若AB,则aA,有aB,因此由aA,可以得出aAB,因此AAB,又ABA,有ABA。

6

(4) 当且仅当AC,有()ABC

答:不正确,因为()ABCABC,因此不一定需要满足AC,而若AB也可以满足。例如:{,,}Aabc,{,}Bde,{,}Cab,()ABC成立,而AC不成立。

(5) 当且仅当BC,有()ABCA

答:不正确,因为若BC,有()ABCA成立,但是反之不成立,反例如下:{1,2,3,4,5}A,{1,6}B,{1,2}C,而{2,3,4,5}AB,(){1,2,3,4,5}ABC,但是BC不成立。

14、 设,,,ABCD是集合,下述哪些论断是正确的?哪些是错误的?说明理由。

(1) 若,ABCD,则()ACBD

答:正确,证明:对aAC,则aA或aC,因为,ABCD,因此aB或aD,因此aBD,即()ACBD成立。

(2) 若,ABCD,则()ACBD

答:正确

(3)若AB,CD,则()ACBD

答:正确

(4) 若,ABCD,则()ACBD

答:不正确。例如若,ABCD,但是AC,BD,则()ACBD。

15、 设,AB是两个集合,问:

(1)如果ABB,那么A和B有什么关系?

答:因为ABB,而ABABB,即对aB有,aAaB,因此7

AB。

(2) 如果ABBA,那么A和B有什么关系?

答:充要条件是AB。证明:因为ABBA的()()ABABAA,从而有AAB,即AB,同理可证明BA,因此AB。

16、 设,AB是任意集合,下述论断哪些是正确的?哪些是错误的?说明理由。

(1) 222ABAB

答:不正确。例如{,}Aab,{,}Bbc,则{,,}ABabc

2{,{},{},{},{,},{,},{,},{,,}}ABabcabacbcabc

2{,{},{},{,}}Aabab,2{,{},{},{,}}Bbcbc

显然222ABAB不成立。

(2) 222ABAB

答:成立。证明:对22ABC,则2AC且2BC,则,CACB,则CAB,因此2ABC。反之,若2ABC,则CAB,则CA且CB,因此2AC,且2BC,因此22ABC,即222ABAB。

(3) 2(2)AA

答:显然不成立,因为左边集合肯定含有,而右边不含有。

17、 在一个班级的50个学生中,有26人在离散数学的考试中取得了优秀的成绩;21人在程序设计的考试中取得了优秀的成绩。假如有17人在两次考试中都没有取得优秀成绩,问有多少人在两次考试中都取得了优秀成绩?

答:分别用,AB表示在离散和程序设计的考试中取得优秀成绩的学生集合,U表示全体学生集合:则#()26A,#()21B,#()501733AB,则两次考试中都取得了优秀成绩的学生人数为26+21-33=14人。

18、 设,,ABC是任意集合,运用成员表证明:

(1) ()()()()ABACACAB

证明: