第一篇:屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案【3】
屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 第四章部分課后習(xí)題參考答案
3.在一階邏輯中將下面將下面命題符號(hào)化,并分別討論個(gè)體域限制為(a),(b)條件時(shí)命題的真值:(1)對(duì)于任意x,均有錯(cuò)誤!未找到引用源。2=(x+錯(cuò)誤!未找到引用源。)(x錯(cuò)誤!未找到引用源。).(2)存在x,使得x+5=9.其中(a)個(gè)體域?yàn)樽匀粩?shù)集合.(b)個(gè)體域?yàn)閷?shí)數(shù)集合.解:
F(x): 錯(cuò)誤!未找到引用源。2=(x+錯(cuò)誤!未找到引用源。)(x錯(cuò)誤!未找到引用源。).G(x): x+5=9.(1)在兩個(gè)個(gè)體域中都解釋為?xF(x),在(a)中為假命題,在(b)中為真命題。
(2)在兩個(gè)個(gè)體域中都解釋為?xG(x),在(a)(b)中均為真命題。
4.在一階邏輯中將下列命題符號(hào)化:(1)沒有不能表示成分?jǐn)?shù)的有理數(shù).(2)在北京賣菜的人不全是外地人.解:(1)F(x): x能表示成分?jǐn)?shù) H(x): x是有理數(shù)
命題符號(hào)化為: ??x(?F(x)?(2)F(x): x是北京賣菜的人 H(x): x是外地人 命題符號(hào)化為: ??x(F(x)?H(x))H(x))
5.在一階邏輯將下列命題符號(hào)化:(1)火車都比輪船快.(3)不存在比所有火車都快的汽車.解:(1)F(x): x是火車;G(x): x是輪船;H(x,y): x比y快 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 命題符號(hào)化為: ?x?y((F(x)?G(y))?H(x,y))
(2)(1)F(x): x是火車;G(x): x是汽車;H(x,y): x比y快 命題符號(hào)化為: ??y(G(y)??x(F(x)9.給定解釋I如下:(a)個(gè)體域D為實(shí)數(shù)集合R.(b)D中特定元素錯(cuò)誤!未找到引用源。=0.(c)特定函數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。(x,y)=x錯(cuò)誤!未找到引用源。y,x,y?未找到引用源。.(d)特定謂詞錯(cuò)誤!未找到引用源。(x,y):x=y,錯(cuò)誤!未找到引用源。(x,y):x 錯(cuò)誤!.說明下列公式在I下的含義,并指出各公式的真值:(1)?x?y(G(x,y)(2)??F(x,y)) ?x?y(F(f(x,y),a)?G(x,y))答:(1)對(duì)于任意兩個(gè)實(shí)數(shù)x,y,如果x (a)個(gè)體域D=N(N為自然數(shù)集合).(b)D中特定元素錯(cuò)誤!未找到引用源。=2.(c)D上函數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。=x+y,錯(cuò)誤!未找到引用源。(x,y)=xy.(d)D上謂詞錯(cuò)誤!未找到引用源。(x,y):x=y.說明下列各式在I下的含義,并討論其真值.(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。xF(g(x,a),x)(2)錯(cuò)誤!未找到引用源。x錯(cuò)誤!未找到引用源。y(F(f(x,a),y)→F(f(y,a),x)答:(1)對(duì)于任意自然數(shù)x, 都有2x=x, 真值0.(2)對(duì)于任意兩個(gè)自然數(shù)x,y,使得如果x+2=y, 那么y+2=x.真值0.11.判斷下列各式的類型:(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。 (3)錯(cuò)誤!未找到引用源。yF(x,y).解:(1)因?yàn)?p?(q?p)??p?(?q?p)?1 為永真式; 所以 錯(cuò)誤!未找到引用源。為永真式; 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案(3)取解釋I個(gè)體域?yàn)槿w實(shí)數(shù) F(x,y):x+y=5 所以,前件為任意實(shí)數(shù)x存在實(shí)數(shù)y使x+y=5,前件真; 后件為存在實(shí)數(shù)x對(duì)任意實(shí)數(shù)y都有x+y=5,后件假,] 此時(shí)為假命題 再取解釋I個(gè)體域?yàn)樽匀粩?shù)N,F(xiàn)(x,y)::x+y=5 所以,前件為任意自然數(shù)x存在自然數(shù)y使x+y=5,前件假。此時(shí)為假命題。 此公式為非永真式的可滿足式。13.給定下列各公式一個(gè)成真的解釋,一個(gè)成假的解釋。 (1)錯(cuò)誤!未找到引用源。(F(x)錯(cuò)誤!未找到引用源。 (2)錯(cuò)誤!未找到引用源。x(F(x)錯(cuò)誤!未找到引用源。G(x)錯(cuò)誤!未找到引用源。H(x))解:(1)個(gè)體域:本班同學(xué) F(x):x會(huì)吃飯, G(x):x會(huì)睡覺.成真解釋 F(x):x是泰安人,G(x):x是濟(jì)南人.(2)成假解釋(2)個(gè)體域:泰山學(xué)院的學(xué)生 F(x):x出生在山東,G(x):x出生在北京,H(x):x出生在江蘇,成假解釋.F(x):x會(huì)吃飯,G(x):x會(huì)睡覺,H(x):x會(huì)呼吸.成真解釋.第五章部分課后習(xí)題參考答案 5.給定解釋I如下:(a)個(gè)體域D={3,4};(b)f(x)錯(cuò)誤!未找到引用源。為f(3)?4,f(4)?3錯(cuò)誤!未找到引用源。 (c)F(x,y)為F(3,3)?F(4,4)?0,F(3,4)?F(4,3)?1錯(cuò)誤!未找到引用源。.試求下列公式在I下的真值.(1)?x?yF(x,y) ?F(f(x),f(y)))(3)?x?y(F(x,y)解:(1)?x?yF(x,y)??x(F(x,3)?F(x,4))屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 ?(F(3,3)?F(3,4))?(F(4,3)?F(4,4)) ?(0?1)?(1?0)?1 (2)?x?y(F(x,y)?F(f(x),f(y))) ??x((F(x,3)?F(f(x),f(3)))?(F(x,4)?F(f(x),f(4)))) ??x((F(x,3)?F(f(x),4))?(F(x,4)?F(f(x),3)))?((F(3,3)?F(f(3),4))?(F(3,4)?F(f(3),3))) ?((F(4,3)?F(f(4),4))?(F(4,4)?F(f(4),3)))?((0?F(4,4))?(F(3,4)?F(4,3)))?((1?F(3,4))?(0?F(3,3)))?(0?0)?(1?1)?(1?1)?(0?0)?1 12.求下列各式的前束范式。 (1)?xF(x)??yG(x,y) (5)?x1F(x1,x2)解:(1)?xF?(H(x1)???x2G(x1,x2))(本題課本上有錯(cuò)誤)(x)??yG(x,y)??xF(x)??yG(t,y)??x?y(F(x)?G(t,y)) (5)?x1F(x1,x2)?(H(x1)???x2G(x1,x2)) ??x1F(x1,x2)?(H(x3)??x2?G(x3,x2))??x1F(x1,x4)??x2(H(x3)??G(x3,x2))??x1?x2(F(x1,x4)?(H(x3)??G(x3,x2)))15.在自然數(shù)推理系統(tǒng)F中,構(gòu)造下面推理的證明:(1)前提: ?xF(x)??y((F(y)?G(y))?R(y)),?xF(x) 結(jié)論: ?xR(x)(2)前提: ?x(F(x)→(G(a)∧R(x))), 錯(cuò)誤!未找到引用源。xF(x)結(jié)論:錯(cuò)誤!未找到引用源。x(F(x)∧R(x))證明(1)①?xF(x)前提引入 ②F(c)①EI ③?xF(x)??y((F(y)?G(y))?R(y))G(y))?R(y))前提引入 ④?y((F(y)? ①③假言推理 ⑤(F(c)∨G(c))→R(c))④UI 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 ⑥F(c)∨G(c)②附加 ⑦R(c)⑤⑥假言推理 ⑧?xR(x)⑦EG(2)①?xF(x)前提引入 ②F(c)①EI ③?x(F(x)→(G(a)∧R(x)))④F(c)→(G(a)∧R(c))⑤G(a)∧R(c)⑥R(c)⑦F(c)∧R(c)⑧?x(F(x)∧R(x)) 前提引入 ③UI ②④假言推理⑤化簡 ②⑥合取引入 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 第一章部分課后習(xí)題參考答案 設(shè)p、q的真值為0;r、s的真值為1,求下列各命題公式的真值。 (1)p∨(q∧r)? 0∨(0∧1)?0(2)(p?r)∧(﹁q∨s)?(0?1)∧(1∨1)?0∧1?0.(3)(?p∧?q∧r)?(p∧q∧﹁r)?(1∧1∧1)?(0∧0∧0)?0(4)(?r∧s)→(p∧?q)?(0∧1)→(1∧0)?0→0?1 17.判斷下面一段論述是否為真:“?是無理數(shù)。并且,如果3是無理數(shù),則2也是無理數(shù)。另外6能被2整除,6才能被4整除?!?/p> 答:p: ?是無理數(shù) q: 3是無理數(shù) 0 r: 2是無理數(shù) s: 6能被2整除t: 6能被4整除 0 命題符號(hào)化為: p∧(q→r)∧(t→s)的真值為1,所以這一段的論述為真。19.用真值表判斷下列公式的類型:(4)(p→q)→(?q→?p)(5)(p∧r)?(?p∧?q)(6)((p→q)∧(q→r))→(p→r)答: (4) p q p→q ?q ?p ?q→?p (p→q)→(?q→?p) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 所以公式類型為永真式 //最后一列全為1(5)公式類型為可滿足式(方法如上例)//最后一列至少有一個(gè)1(6)公式類型為永真式(方法如上例)// 第二章部分課后習(xí)題參考答案 3.用等值演算法判斷下列公式的類型,對(duì)不是重言式的可滿足式,再用真值表法求出成真賦值.1 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 (1)?(p∧q→q)(2)(p→(p∨q))∨(p→r)(3)(p∨q)→(p∧r)答:(2)(p→(p∨q))∨(p→r)?(?p∨(p∨q))∨(?p∨r)??p∨p∨q∨r?1 所以公式類型為永真式 (3)P q r p∨q p∧r (p∨q)→(p∧r)0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 所以公式類型為可滿足式 4.用等值演算法證明下面等值式:(2)(p→q)∧(p→r)?(p→(q∧r))(4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨q)∧?(p∧q)證明(2)(p→q)∧(p→r)?(?p∨q)∧(?p∨r)??p∨(q∧r))?p→(q∧r)(4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨(?p∧q))∧(?q∨(?p∧q)?(p∨?p)∧(p∨q)∧(?q∨?p)∧(?q∨q)?1∧(p∨q)∧?(p∧q)∧1 ?(p∨q)∧?(p∧q)5.求下列公式的主析取范式與主合取范式,并求成真賦值 (1)(?p→q)→(?q∨p)(2)?(p→q)∧q∧r(3)(p∨(q∧r))→(p∨q∨r)解: (1)主析取范式 (?p→q)→(?q?p)屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 ??(p?q)?(?q?p)?(?p??q)?(?q?p)?(?p??q)?(?q?p)?(?q??p)?(p?q)?(p??q)?(?p??q)?(p??q)?(p?q)?m0?m2?m3 ?∑(0,2,3)主合取范式: (?p→q)→(?q?p)??(p?q)?(?q?p)?(?p??q)?(?q?p)?(?p?(?q?p))?(?q?(?q?p))?1?(p??q)?(p??q)? M1 ?∏(1)(2)主合取范式為: ?(p→q)?q?r??(?p?q)?q?r ?(p??q)?q?r?0 所以該式為矛盾式.主合取范式為∏(0,1,2,3,4,5,6,7)矛盾式的主析取范式為 0(3)主合取范式為: (p?(q?r))→(p?q?r)??(p?(q?r))→(p?q?r)?(?p?(?q??r))?(p?q?r)?(?p?(p?q?r))?((?q??r))?(p?q?r))?1?1 ?1 所以該式為永真式.永真式的主合取范式為 1 主析取范式為∑(0,1,2,3,4,5,6,7)屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 第三章部分課后習(xí)題參考答案 14.在自然推理系統(tǒng)P中構(gòu)造下面推理的證明:(2)前提:p?q,?(q?r),r 結(jié)論:?p(4)前提:q?p,q?s,s?t,t?r 結(jié)論:p?q 證明:(2) ①?(q?r)前提引入 ②?q??r ①置換 ③q??r ②蘊(yùn)含等值式 ④r 前提引入 ⑤?q ③④拒取式 ⑥p?q 前提引入 ⑦¬p ⑤⑥拒取式 證明(4): ①t?r 前提引入 ②t ①化簡律 ③q?s 前提引入 ④s?t 前提引入 ⑤q?t ③④等價(jià)三段論 ⑥(q?t)?(t?q)⑤ 置換 ⑦(q?t)⑥化簡 ⑧q ②⑥ 假言推理 ⑨q?p 前提引入 ⑩p ⑧⑨假言推理(11)p?q ⑧⑩合取 15在自然推理系統(tǒng)P中用附加前提法證明下面各推理: 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 (1)前提:p?(q?r),s?p,q 結(jié)論:s?r 證明 ①s 附加前提引入 ②s?p 前提引入 ③p ①②假言推理 ④p?(q?r)前提引入 ⑤q?r ③④假言推理 ⑥q 前提引入 ⑦r ⑤⑥假言推理 16在自然推理系統(tǒng)P中用歸謬法證明下面各推理: (1)前提:p??q,?r?q,r??s 結(jié)論:?p 證明: ①p 結(jié)論的否定引入 ②p?﹁q 前提引入 ③﹁q ①②假言推理 ④¬r?q 前提引入 ⑤¬r ④化簡律 ⑥r(nóng)?¬s 前提引入 ⑦r ⑥化簡律 ⑧r?﹁r ⑤⑦ 合取 由于最后一步r?﹁r 是矛盾式,所以推理正確. 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 第十章部分課后習(xí)題參考答案 4.判斷下列集合對(duì)所給的二元運(yùn)算是否封閉:(1)整數(shù)集合Z和普通的減法運(yùn)算。 封閉,不滿足交換律和結(jié)合律,無零元和單位元 (2)非零整數(shù)集合錯(cuò)誤!未找到引用源。普通的除法運(yùn)算。不封閉 (3)全體n?n實(shí)矩陣集合錯(cuò)誤!未找到引用源。(R)和矩陣加法及乘法運(yùn)算,其中n錯(cuò)誤!未找到引用源。2。 封閉 均滿足交換律,結(jié)合律,乘法對(duì)加法滿足分配律; 加法單位元是零矩陣,無零元; 乘法單位元是單位矩陣,零元是零矩陣; (4)全體n?n實(shí)可逆矩陣集合關(guān)于矩陣加法及乘法運(yùn)算,其中n錯(cuò)誤!未找到引用源。2。不封閉 (5)正實(shí)數(shù)集合錯(cuò)誤!未找到引用源。和錯(cuò)誤!未找到引用源。運(yùn)算,其中錯(cuò)誤!未找到引用源。運(yùn)算定義為: 錯(cuò)誤!未找到引用源。 不封閉 因?yàn)?1?1?1?1?1?1??1?R? (6)n錯(cuò)誤!未找到引用源。關(guān)于普通的加法和乘法運(yùn)算。封閉,均滿足交換律,結(jié)合律,乘法對(duì)加法滿足分配律 加法單位元是0,無零元; 乘法無單位元(n?1),零元是 0;n?1單位元是1 (7)A = {a1,a2,?,an} 錯(cuò)誤!未找到引用源。n錯(cuò)誤!未找到引用源。運(yùn)算定義如下: 錯(cuò)誤!未找到引用源。 封閉 不滿足交換律,滿足結(jié)合律,(8)S = 錯(cuò)誤!未找到引用源。關(guān)于普通的加法和乘法運(yùn)算。封閉 均滿足交換律,結(jié)合律,乘法對(duì)加法滿足分配律(9)S = {0,1},S是關(guān)于普通的加法和乘法運(yùn)算。 加法不封閉,乘法封閉;乘法滿足交換律,結(jié)合律 (10)S = 錯(cuò)誤!未找到引用源。,S關(guān)于普通的加法和乘法運(yùn)算。屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 加法不封閉,乘法封閉,乘法滿足交換律,結(jié)合律 5.對(duì)于上題中封閉的二元運(yùn)算判斷是否適合交換律,結(jié)合律,分配律。 見上題 7. 設(shè) * 為Z?錯(cuò)誤!未找到引用源。上的二元運(yùn)算?x,y?Z?,X * Y = min(x,y),即x和y之中較小的數(shù).(1)求4 * 6,7 * 3。 4,(2)* 在Z上是否適合交換律,結(jié)合律,和冪等律? 滿足交換律,結(jié)合律,和冪等律 (3)求*運(yùn)算的單位元,零元及Z?中所有可逆元素的逆元。單位元無,零元1, 所有元素?zé)o逆元 8.S?Q?Q? Q為有理數(shù)集,*為S上的二元運(yùn)算,錯(cuò)誤!未找到引用源。, < a,b >* (1)*運(yùn)算在S上是否可交換,可結(jié)合?是否為冪等的? 不可交換: (2)*運(yùn)算是否有單位元,零元? 如果有請(qǐng)指出,并求S中所有可逆元素的逆元。設(shè)是單位元,錯(cuò)誤!未找到引用源。 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 設(shè)是零元,錯(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源。 10.令S={a,b},S上有四個(gè)運(yùn)算:*,錯(cuò)誤!未找到引用源。分別有表10.8確定。 (a) (b) (c) (d) (1)這4個(gè)運(yùn)算中哪些運(yùn)算滿足交換律,結(jié)合律,冪等律?(a)交換律,結(jié)合律,冪等律都滿足,零元為a,沒有單位元;(b)滿足交換律和結(jié)合律,不滿足冪等律,單位元為a,沒有零元 a?1?a,b?1?b (c)滿足交換律,不滿足冪等律,不滿足結(jié)合律 a?(b?b)a?(b?b)?a?a?b,?(a?b)?b(a?b)?b?a?b?a 沒有單位元, 沒有零元 (d)不滿足交換律,滿足結(jié)合律和冪等律 沒有單位元, 沒有零元 (2)求每個(gè)運(yùn)算的單位元,零元以及每一個(gè)可逆元素的逆元。見上 16.設(shè)V=〈 N,+,錯(cuò)誤!未找到引用源。〉,其中+,錯(cuò)誤!未找到引用源。分別代表普通加法與乘法,對(duì)下面給定的每個(gè)集合確定它是否構(gòu)成V的子代數(shù),為什么? (1)S1=錯(cuò)誤!未找到引用源。是 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 (2)S2=錯(cuò)誤!未找到引用源。 不是 加法不封閉(3)S3 = {-1,0,1} 不是,加法不封閉 第十一章部分課后習(xí)題參考答案 8.設(shè)S={0,1,2,3},為模4乘法,即 y=(xy)mod 4 “?x,y∈S, x問〈S,〉是否構(gòu)成群?為什么? y=(xy)mod 4?S解:(1)?x,y∈S, x,是S上的代數(shù)運(yùn)算。 (2)?x,y,z∈S,設(shè)xy=4k+r 0(xy)z =((xy)mod 4) ?r?3 z=rz=(rz)mod 4 =(4kz+rz)mod 4=((4k+r)z)mod 4 =(xyz)mod 4 同理x(yz)=(xyz)mod 4 y)z = x1)=(1 (y z),結(jié)合律成立。所以,(x(3)?x∈S,(x(4)1?1?1,3?1x)=x,,所以1是單位元。 ?3, 0和2沒有逆元 所以,〈S,〉不構(gòu)成群 9.設(shè)Z為整數(shù)集合,在Z上定義二元運(yùn)算。如下: ” ?x,y∈Z,xoy= x+y-2 問Z關(guān)于o運(yùn)算能否構(gòu)成群?為什么? 解:(1)?x,y∈Z, xoy= x+y-2?(2)?x,y,z∈Z,(xoy)oz =(x+y-2)oz=(x+y-2)+z-2=x+y+z-4 同理(xoy)oz= xo(yoz),結(jié)合律成立。 (3)設(shè)e是單位元,?x∈Z, xoe= eox=x,即x+e-2= e+x-2=x, e=2(4)?x∈Z , 設(shè)x的逆元是y, xoy= yox=e, 即x+y-2=y+x-2=2, 所以,x?1?y?4?xZ,o是Z上的代數(shù)運(yùn)算。 所以〈Z,o〉構(gòu)成群 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 11.設(shè)??1G=?????00???,1??1???00???,?1???1???00???,1???1???00??????1??,證明G關(guān)于矩陣乘法構(gòu)成一個(gè)群. 解:(1)?x,y∈G, 易知xy∈G,乘法是Z上的代數(shù)運(yùn)算。 (2)矩陣乘法滿足結(jié)合律(3)設(shè)???1?00???1?是單位元,(4)每個(gè)矩陣的逆元都是自己。所以G關(guān)于矩陣乘法構(gòu)成一個(gè)群. 14.設(shè)G為群,且存在a∈G,使得 G={ak∣k∈Z} 證明:G是交換群。證明:?x,y∈G,設(shè)x xy?aa?aklk?l?a,l?kky?a?aall,則 ?yx??ak 所以,G是交換群 17.設(shè)G為群,證明e為G中唯一的冪等元。證明:設(shè)e0 18.設(shè)G為群,a,b,c∈G,證明 ∣abc∣=∣bca∣=∣cab∣ 證明:先證設(shè)(abc設(shè)(abc)k?G也是冪等元,則e02?e0,即e02?e0e,由消去律知e0?e)k?e?(bca)k?e ?e,則(abc)(abc)(abc)?(abc)?e,a(bc)(abc)(abc)a?(bc)aa?1即 ?e 左邊同乘a?1,右邊同乘a得 (bca)(bca)(bca)?(bca)?(bac)kkk?a?1ea?e 反過來,設(shè)(bac)?e,則(abc)?e.由元素階的定義知,∣abc∣=∣bca∣,同理∣bca∣=∣cab∣ 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 19.證明:偶數(shù)階群G必含2階元。 證明:設(shè)群G不含2階元,?a?G,當(dāng)a?e時(shí),a是一階元,當(dāng)a?e時(shí),a至少是3階元,因?yàn)槿篏時(shí)有限階的,所以a是有限階的,設(shè)a是k階的,則a?1也是k階的,所以高于3階的元成對(duì)出現(xiàn)的,G不含2階元,G含唯一的1階元e,這與群G是偶數(shù)階的矛盾。所以,偶數(shù)階群G必含2階元 20.設(shè)G為非Abel群,證明G中存在非單位元a和b,a≠b,且ab=ba.證明:先證明G含至少含3階元。 若G只含1階元,則G={e},G為Abel群矛盾; 若G除了1階元e外,其余元a均為2階元,則a2?a,b?G,a?1?e?1,a?1?a,?a,b?1?b,(ab)?1?ab,所以ab?a?1b?(ba)?1?ba與G為Abel群矛盾; 所以,G含至少含一個(gè)3階元,設(shè)為a,則a令b?a2?a2,且a2a?aa2。的證。 21.設(shè)G是Mn(R)上的加法群,n≥2,判斷下述子集是否構(gòu)成子群。(1)全體對(duì)稱矩陣 是子群(2)全體對(duì)角矩陣 是子群 (3)全體行列式大于等于0的矩陣.不是子群(4)全體上(下)三角矩陣。是子群 22.設(shè)G為群,a是G中給定元素,a的正規(guī)化子N(a)表示G中與a可交換的元素構(gòu)成的集合,即 N(a)={x∣x∈G∧xa=ax} 證明N(a)構(gòu)成G的子群。證明:ea=ae,e??x,y?N(a),N(a)?? ,所以xy?1則ax?xa,ay?ya a(xy)?(ax)y?(xa)y?x(ay)?x(ya)?(xy)a?N(a) 由ax?xa,得x?1axx?1?x?1xax?1,x?1ae?eax,即x?1a?ax?1,所以x?1?N(a) 所以N(a)構(gòu)成G的子群 31.設(shè)?1是群G1到G2的同態(tài),?2是G2到G3的同態(tài),證明?1??2 是G1到G3的同態(tài)。 屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案 證明:有已知?1是G1到G2的函數(shù),?2是G2到G3的函數(shù),則?1·?2是G1到G3的函數(shù)。 ?a,b?G1,(?1??2)(ab)?(?2(?1(a)))(?2(?1(b)))??2(?1(ab))??2(?1(a)?1(b))?(?1??2)(a)(?1??2)(b) 所以:?1·?2是G1到G3的同態(tài)。 33.證明循環(huán)群一定是阿貝爾群,說明阿貝爾群是否一定為循環(huán)群,并證明你的結(jié)論。 證明:設(shè)G是循環(huán)群,令G=,?x,y?G,令xxy?aa?aklk?l?a,y?akl,那么 ?al?k?aalk?yx,G是阿貝爾群 克萊因四元群,G?{e,a,b,c} ?eabceeabcaaecbbbceaccbae 是交換群,但不是循環(huán)群,因?yàn)閑是一階元,a,b,c是二階元。36.設(shè)?,?是5元置換,且 ?????2?12134455??1????,??3??32435415??? 2?(1)計(jì)算??(2)將??,??,??1?1,??1,??1??; ,?,??1??表示成不交的輪換之積。 (3)將(2)中的置換表示成對(duì)換之積,并說明哪些為奇置換,哪些為偶置換。解:(1)??????4??1?125353343425???1? ??????4?1?12324313142435???5?5???2? ??1?1????42531425??? 3??1????2215??? ?4??1??????5?1?1 (2)??(3)?? ??1?(1425)??(14253)????(143)(25) ?(14)(12)(15)奇置換,?(14)(12)(15)(13)偶置換 ?(14)(13)(25)奇置換 ??1?? 第一章部分課后習(xí)題參考答案 設(shè)p、q的真值為0;r、s的真值為1,求下列各命題公式的真值。 (1)p∨(q∧r)? 0∨(0∧1)?0(2)(p?r)∧(﹁q∨s)?(0?1)∧(1∨1)?0∧1?0.(3)(?p∧?q∧r)?(p∧q∧﹁r)?(1∧1∧1)?(0∧0∧0)?0(4)(?r∧s)→(p∧?q)?(0∧1)→(1∧0)?0→0?1 17.判斷下面一段論述是否為真:“?是無理數(shù)。并且,如果3是無理數(shù),則2也是無理數(shù)。另外6能被2整除,6才能被4整除?!?/p> 答:p: ?是無理數(shù) q: 3是無理數(shù) 0 r: 2是無理數(shù) s: 6能被2整除t: 6能被4整除 0 命題符號(hào)化為: p∧(q→r)∧(t→s)的真值為1,所以這一段的論述為真。19.用真值表判斷下列公式的類型:(4)(p→q)→(?q→?p)(5)(p∧r)?(?p∧?q)(6)((p→q)∧(q→r))→(p→r)答: (4) p q p→q ?q ?p ?q→?p (p→q)→(?q→?p) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 所以公式類型為永真式 //最后一列全為1(5)公式類型為可滿足式(方法如上例)//最后一列至少有一個(gè)1(6)公式類型為永真式(方法如上例)// 第二章部分課后習(xí)題參考答案 3.用等值演算法判斷下列公式的類型,對(duì)不是重言式的可滿足式,再用真值表法求出成真賦值.1(1)?(p∧q→q)(2)(p→(p∨q))∨(p→r)(3)(p∨q)→(p∧r)答:(2)(p→(p∨q))∨(p→r)?(?p∨(p∨q))∨(?p∨r)??p∨p∨q∨r?1 所以公式類型為永真式 (3)P q r p∨q p∧r (p∨q)→(p∧r)0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 所以公式類型為可滿足式 4.用等值演算法證明下面等值式:(2)(p→q)∧(p→r)?(p→(q∧r))(4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨q)∧?(p∧q)證明(2)(p→q)∧(p→r)?(?p∨q)∧(?p∨r)??p∨(q∧r))?p→(q∧r)(4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨(?p∧q))∧(?q∨(?p∧q)?(p∨?p)∧(p∨q)∧(?q∨?p)∧(?q∨q)?1∧(p∨q)∧?(p∧q)∧1 ?(p∨q)∧?(p∧q)5.求下列公式的主析取范式與主合取范式,并求成真賦值 (1)(?p→q)→(?q∨p)(2)?(p→q)∧q∧r(3)(p∨(q∧r))→(p∨q∨r)解: (1)主析取范式 (?p→q)→(?q?p)??(p?q)?(?q?p)?(?p??q)?(?q?p)?(?p??q)?(?q?p)?(?q??p)?(p?q)?(p??q)?(?p??q)?(p??q)?(p?q)?m0?m2?m3 ?∑(0,2,3)主合取范式: (?p→q)→(?q?p)??(p?q)?(?q?p)?(?p??q)?(?q?p)?(?p?(?q?p))?(?q?(?q?p))?1?(p??q)?(p??q)? M1 ?∏(1)(2)主合取范式為: ?(p→q)?q?r??(?p?q)?q?r ?(p??q)?q?r?0 所以該式為矛盾式.主合取范式為∏(0,1,2,3,4,5,6,7)矛盾式的主析取范式為 0(3)主合取范式為: (p?(q?r))→(p?q?r)??(p?(q?r))→(p?q?r)?(?p?(?q??r))?(p?q?r)?(?p?(p?q?r))?((?q??r))?(p?q?r))?1?1 ?1 所以該式為永真式.永真式的主合取范式為 1 主析取范式為∑(0,1,2,3,4,5,6,7)第三章部分課后習(xí)題參考答案 14.在自然推理系統(tǒng)P中構(gòu)造下面推理的證明:(2)前提:p?q,?(q?r),r 結(jié)論:?p(4)前提:q?p,q?s,s?t,t?r 結(jié)論:p?q 證明:(2) ①?(q?r)前提引入 ②?q??r ①置換 ③q??r ②蘊(yùn)含等值式 ④r 前提引入 ⑤?q ③④拒取式 ⑥p?q 前提引入 ⑦¬p ⑤⑥拒取式 證明(4): ①t?r 前提引入 ②t ①化簡律 ③q?s 前提引入 ④s?t 前提引入 ⑤q?t ③④等價(jià)三段論 ⑥(q?t)?(t?q)⑤ 置換 ⑦(q?t)⑥化簡 ⑧q ②⑥ 假言推理 ⑨q?p 前提引入 ⑩p ⑧⑨假言推理(11)p?q ⑧⑩合取 15在自然推理系統(tǒng)P中用附加前提法證明下面各推理: 4(1)前提:p?(q?r),s?p,q 結(jié)論:s?r 證明 ①s 附加前提引入 ②s?p 前提引入 ③p ①②假言推理 ④p?(q?r)前提引入 ⑤q?r ③④假言推理 ⑥q 前提引入 ⑦r ⑤⑥假言推理 16在自然推理系統(tǒng)P中用歸謬法證明下面各推理: (1)前提:p??q,?r?q,r??s 結(jié)論:?p 證明: ①p 結(jié)論的否定引入 ②p?﹁q 前提引入 ③﹁q ①②假言推理 ④¬r?q 前提引入 ⑤¬r ④化簡律 ⑥r(nóng)?¬s 前提引入 ⑦r ⑥化簡律 ⑧r?﹁r ⑤⑦ 合取 由于最后一步r?﹁r 是矛盾式,所以推理正確.第四章部分課后習(xí)題參考答案 3.在一階邏輯中將下面將下面命題符號(hào)化,并分別討論個(gè)體域限制為(a),(b)條件時(shí)命題的真值:(1)對(duì)于任意x,均有錯(cuò)誤!未找到引用源。2=(x+錯(cuò)誤!未找到引用源。)(x錯(cuò)誤!未找到引用源。).5(2)存在x,使得x+5=9.其中(a)個(gè)體域?yàn)樽匀粩?shù)集合.(b)個(gè)體域?yàn)閷?shí)數(shù)集合.解: F(x): 錯(cuò)誤!未找到引用源。2=(x+錯(cuò)誤!未找到引用源。)(x錯(cuò)誤!未找到引用源。).G(x): x+5=9.(1)在兩個(gè)個(gè)體域中都解釋為?xF(x),在(a)中為假命題,在(b)中為真命題。(2)在兩個(gè)個(gè)體域中都解釋為?xG(x),在(a)(b)中均為真命題。 4.在一階邏輯中將下列命題符號(hào)化:(1)沒有不能表示成分?jǐn)?shù)的有理數(shù).(2)在北京賣菜的人不全是外地人.解:(1)F(x): x能表示成分?jǐn)?shù) H(x): x是有理數(shù) 命題符號(hào)化為: ??x(?F(x)?H(x))(2)F(x): x是北京賣菜的人 H(x): x是外地人 命題符號(hào)化為: ??x(F(x)?H(x))5.在一階邏輯將下列命題符號(hào)化:(1)火車都比輪船快.(3)不存在比所有火車都快的汽車.解:(1)F(x): x是火車;G(x): x是輪船;H(x,y): x比y快 命題符號(hào)化為: ?x?y((F(x)?G(y))?H(x,y)) (2)(1)F(x): x是火車;G(x): x是汽車;H(x,y): x比y快 命題符號(hào)化為: ??y(G(y)??x(F(x)?H(x,y)))9.給定解釋I如下:(a)個(gè)體域D為實(shí)數(shù)集合R.6(b)D中特定元素錯(cuò)誤!未找到引用源。=0.(c)特定函數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。(x,y)=x錯(cuò)誤!未找到引用源。y,x,y?D錯(cuò)誤!未找到引用源。.(d)特定謂詞錯(cuò)誤!未找到引用源。(x,y):x=y,錯(cuò)誤!未找到引用源。(x,y):x 答:(1)對(duì)于任意兩個(gè)實(shí)數(shù)x,y,如果x (a)個(gè)體域D=N(N為自然數(shù)集合).(b)D中特定元素錯(cuò)誤!未找到引用源。=2.(c)D上函數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。=x+y,錯(cuò)誤!未找到引用源。(x,y)=xy.(d)D上謂詞錯(cuò)誤!未找到引用源。(x,y):x=y.說明下列各式在I下的含義,并討論其真值.(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。xF(g(x,a),x)(2)錯(cuò)誤!未找到引用源。x錯(cuò)誤!未找到引用源。y(F(f(x,a),y)→F(f(y,a),x)答:(1)對(duì)于任意自然數(shù)x, 都有2x=x, 真值0.(2)對(duì)于任意兩個(gè)自然數(shù)x,y,使得如果x+2=y, 那么y+2=x.真值0.11.判斷下列各式的類型:(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。 (3)錯(cuò)誤!未找到引用源。yF(x,y).解:(1)因?yàn)?p?(q?p)??p?(?q?p)?1 為永真式; 所以 錯(cuò)誤!未找到引用源。為永真式; (3)取解釋I個(gè)體域?yàn)槿w實(shí)數(shù) F(x,y):x+y=5 所以,前件為任意實(shí)數(shù)x存在實(shí)數(shù)y使x+y=5,前件真; 后件為存在實(shí)數(shù)x對(duì)任意實(shí)數(shù)y都有x+y=5,后件假,] 此時(shí)為假命題 再取解釋I個(gè)體域?yàn)樽匀粩?shù)N,F(xiàn)(x,y)::x+y=5 所以,前件為任意自然數(shù)x存在自然數(shù)y使x+y=5,前件假。此時(shí)為假命題。 此公式為非永真式的可滿足式。13.給定下列各公式一個(gè)成真的解釋,一個(gè)成假的解釋。 (1)錯(cuò)誤!未找到引用源。(F(x)錯(cuò)誤!未找到引用源。 (2)錯(cuò)誤!未找到引用源。x(F(x)錯(cuò)誤!未找到引用源。G(x)錯(cuò)誤!未找到引用源。H(x))解:(1)個(gè)體域:本班同學(xué) F(x):x會(huì)吃飯, G(x):x會(huì)睡覺.成真解釋 F(x):x是泰安人,G(x):x是濟(jì)南人.(2)成假解釋(2)個(gè)體域:泰山學(xué)院的學(xué)生 F(x):x出生在山東,G(x):x出生在北京,H(x):x出生在江蘇,成假解釋.F(x):x會(huì)吃飯,G(x):x會(huì)睡覺,H(x):x會(huì)呼吸.成真解釋.第五章部分課后習(xí)題參考答案 5.給定解釋I如下:(a)個(gè)體域D={3,4};(b)f(x)錯(cuò)誤!未找到引用源。為f(3)?4,f(4)?3錯(cuò)誤!未找到引用源。(c)F(x,y)為F(3,3)?F(4,4)?0,F(3,4)?F(4,3)?1錯(cuò)誤!未找到引用源。.試求下列公式在I下的真值.(1)?x?yF(x,y) (3)?x?y(F(x,y)?F(f(x),f(y)))解:(1)?x?yF(x,y)??x(F(x,3)?F(x,4)) ?(F(3,3)?F(3,4))?(F(4,3)?F(4,4))?(0?1)?(1?0)?1 (2)?x?y(F(x,y)?F(f(x),f(y))) ??x((F(x,3)?F(f(x),f(3)))?(F(x,4)?F(f(x),f(4)))) ??x((F(x,3)?F(f(x),4))?(F(x,4)?F(f(x),3)))?((F(3,3)?F(f(3),4))?(F(3,4)?F(f(3),3))) ?((F(4,3)?F(f(4),4))?(F(4,4)?F(f(4),3))) ?((0?F(4,4))?(F(3,4)?F(4,3)))?((1?F(3,4))?(0?F(3,3))) ?(0?0)?(1?1)?(1?1)?(0?0)?1 12.求下列各式的前束范式。 (1)?xF(x)??yG(x,y) (5)?x1F(x1,x2)?(H(x1)???x2G(x1,x2))(本題課本上有錯(cuò)誤)解:(1)?xF(x)??yG(x,y)??xF(x)??yG(t,y)??x?y(F(x)?G(t,y))(5)?x1F(x1,x2)?(H(x1)???x2G(x1,x2)) ??x1F(x1,x2)?(H(x3)??x2?G(x3,x2))??x1F(x1,x4)??x2(H(x3)??G(x3,x2))??x1?x2(F(x1,x4)?(H(x3)??G(x3,x2))) 15.在自然數(shù)推理系統(tǒng)F中,構(gòu)造下面推理的證明:(1)前提: ?xF(x)??y((F(y)?G(y))?R(y)),?xF(x) 結(jié)論: ?xR(x)(2)前提: ?x(F(x)→(G(a)∧R(x))), 錯(cuò)誤!未找到引用源。xF(x)結(jié)論:錯(cuò)誤!未找到引用源。x(F(x)∧R(x))證明(1)①?xF(x)前提引入 ②F(c)①EI ③?xF(x)??y((F(y)?G(y))?R(y))前提引入 ④?y((F(y)?G(y))?R(y))①③假言推理 ⑤(F(c)∨G(c))→R(c))④UI ⑥F(c)∨G(c)②附加 ⑦R(c)⑤⑥假言推理 ⑧?xR(x)⑦EG 9(2)①?xF(x)前提引入 ②F(c)①EI ③?x(F(x)→(G(a)∧R(x)))前提引入 ④F(c)→(G(a)∧R(c))③UI ⑤G(a)∧R(c)②④假言推理 ⑥R(c)⑦F(c)∧R(c)⑧?x(F(x)∧R(x)) ⑤化簡 ②⑥合取引入 第一章部分課后習(xí)題參考答案 設(shè)p、q的真值為0;r、s的真值為1,求下列各命題公式的真值。 (1)p∨(q∧r)? 0∨(0∧1)?0(2)(p?r)∧(﹁q∨s)?(0?1)∧(1∨1)?0∧1?0.(3)(?p∧?q∧r)?(p∧q∧﹁r)?(1∧1∧1)?(0∧0∧0)?0(4)(?r∧s)→(p∧?q)?(0∧1)→(1∧0)?0→0?1 17.判斷下面一段論述是否為真:“?是無理數(shù)。并且,如果3是無理數(shù),則2也是無理數(shù)。另外,只有6能被2整除,6才能被4整除?!?/p> 答:p: ?是無理數(shù) q: 3是無理數(shù) 0 r: 2是無理數(shù) s: 6能被2整除t: 6能被4整除 0 命題符號(hào)化為: p∧(q→r)∧(t→s)的真值為1,所以這一段的論述為真。19.用真值表判斷下列公式的類型:(4)(p→q)→(?q→?p)(5)(p∧r)?(?p∧?q)(6)((p→q)∧(q→r))→(p→r)答: (4) p q p→q ?q ?p ?q→?p (p→q)→(?q→?p) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 所以公式類型為永真式 (5)公式類型為可滿足式(方法如上例)(6)公式類型為永真式(方法如上例) 第二章部分課后習(xí)題參考答案 3.用等值演算法判斷下列公式的類型,對(duì)不是重言式的可滿足式,再用真值表法求出成真賦值.1(1)?(p∧q→q)(2)(p→(p∨q))∨(p→r)(3)(p∨q)→(p∧r)答:(2)(p→(p∨q))∨(p→r)?(?p∨(p∨q))∨(?p∨r)??p∨p∨q∨r?1 所以公式類型為永真式 (3)P q r p∨q p∧r (p∨q)→(p∧r)0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 所以公式類型為可滿足式 4.用等值演算法證明下面等值式:(2)(p→q)∧(p→r)?(p→(q∧r))(4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨q)∧?(p∧q)證明(2)(p→q)∧(p→r)?(?p∨q)∧(?p∨r)??p∨(q∧r))?p→(q∧r)(4)(p∧?q)∨(?p∧q)?(p∨(?p∧q))∧(?q∨(?p∧q)?(p∨?p)∧(p∨q)∧(?q∨?p)∧(?q∨q)?1∧(p∨q)∧?(p∧q)∧1 ?(p∨q)∧?(p∧q)5.求下列公式的主析取范式與主合取范式,并求成真賦值 (1)(?p→q)→(?q∨p)(2)?(p→q)∧q∧r(3)(p∨(q∧r))→(p∨q∨r)解: (1)主析取范式 (?p→q)→(?q?p)?????(p?q)?(?q?p)(?p??q)?(?q?p)(?p??q)?(?q?p)?(?q??p)?(p?q)?(p??q)(?p??q)?(p??q)?(p?q)?m0?m2?m3 ?∑(0,2,3)主合取范式: (?p→q)→(?q?p)???(p?q)?(?q?p)(?p??q)?(?q?p)?(?p?(?q?p))?(?q?(?q?p))?1?(p??q)?(p??q)? M1 ?∏(1)(2)主合取范式為: ?(p→q)?q?r??(?p?q)?q?r ?(p??q)?q?r?0 所以該式為矛盾式.主合取范式為∏(0,1,2,3,4,5,6,7)矛盾式的主析取范式為 0(3)主合取范式為: (p?(q?r))→(p?q?r)??(p?(q?r))→(p?q?r)??(?p?(?q??r))?(p?q?r)(?p?(p?q?r))?((?q??r))?(p?q?r))?1?1 ?1 所以該式為永真式.永真式的主合取范式為 1 主析取范式為∑(0,1,2,3,4,5,6,7)第三章部分課后習(xí)題參考答案 14.在自然推理系統(tǒng)P中構(gòu)造下面推理的證明:(2)前提:p?q,?(q?r),r 結(jié)論:?p(4)前提:q?p,q?s,s?t,t?r 結(jié)論:p?q 證明:(2) ①?(q?r)前提引入 ②?q??r ①置換 ③q??r ②蘊(yùn)含等值式 ④r 前提引入 ⑤?q ③④拒取式 ⑥p?q 前提引入 ⑦¬p(3)⑤⑥拒取式 證明(4): ①t?r 前提引入 ②t ①化簡律 ③q?s 前提引入 ④s?t 前提引入 ⑤q?t ③④等價(jià)三段論 ⑥(q?t)?(t?q)⑤ 置換 ⑦(q?t)⑥化簡 ⑧q ②⑥ 假言推理 ⑨q?p 前提引入 ⑩p ⑧⑨假言推理(11)p?q ⑧⑩合取 15在自然推理系統(tǒng)P中用附加前提法證明下面各推理: 4(1)前提:p?(q?r),s?p,q 結(jié)論:s?r 證明 ①s 附加前提引入 ②s?p 前提引入 ③p ①②假言推理 ④p?(q?r)前提引入 ⑤q?r ③④假言推理 ⑥q 前提引入 ⑦r ⑤⑥假言推理 16在自然推理系統(tǒng)P中用歸謬法證明下面各推理: (1)前提:p??q,?r?q,r??s 結(jié)論:?p 證明: ①p 結(jié)論的否定引入 ②p?﹁q 前提引入 ③﹁q ①②假言推理 ④¬r?q 前提引入 ⑤¬r ④化簡律 ⑥r(nóng)?¬s 前提引入 ⑦r ⑥化簡律 ⑧r?﹁r ⑤⑦ 合取 由于最后一步r?﹁r 是矛盾式,所以推理正確.第二篇:屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案【1】
第三篇:屈婉玲版離散數(shù)學(xué)課后習(xí)題答案【4】
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