内容发布更新时间 : 2024/12/23 12:17:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
《离散数学教学大纲》
课程编号:
课程性质:专业基础课 先修课程:高等数学,线性代数
总学时数:56 学分:3.5 讲课:56 实验: 上机: 课外实践: 适合层次:本科 适合专业:信息管理与信息系统 一、课程的目的与任务
离散数学是现代数学的一个重要分支,主要研究离散量的结构和相互关系,是计算机学科的理论基础,是计算机类各专业的一门重要基础课。
本课程通过介绍数理逻辑、集合论、代数系统和图论的基本概念和基本原理,使学生了解离散结构之间的关系和基于这些离散结构的算法,培养抽象思维能力,对计算机描述的世界的建模能力,为学习数据结构、数据库、操作系统、计算机网络等课程提供数学处理工具。 二、理论教学要求
(一)集合的概念 本章教学内容有:
(1)集合的概念。集合、元素、子集、空集、全集、幂集、集合相等等概念,幂集的表示法。 (2)集合运算。集合的交、并、差、补、对称差等运算、文氏图、包含排斥原理。
(3)集合运算的性质。交换律、结合律、分配律、吸收律、De Morgan律、恒等律、互补律、否定律、零律;集合的特征函数。
(4)典型例题及本章小结。
本章的重点是集合的运算及其性质,难点有幂集的概念、包含排斥原理、集合的特征函数、证明集合相等的方法。要求了解幂集的表示方法、集合的特征函数;理解集合的运算概念、文氏图;掌握集合的运算性质、包含排斥原理和集合相等的证明方法。
(二)二元关系 本章教学内容有:
(1)序偶与笛卡尔积。有序n元组、笛卡尔积。
(2)关系的概念。n元关系(空关系、全关系、恒等关系)、二元关系、二元关系的表示(矩阵法和关系图法)。
(3)关系的运算。复合运算与复合关系、逆运算与逆关系
(4)关系的性质。自反性与反自反性、对称性与反对称性、传递性。
(5)关系闭包与特殊关系的构造。自反闭包、对称闭包、传递闭包的概念及其构造算法。 (6)等价关系与集合的分类。等价关系、等价类和商集的概念。
(7)偏序关系与集合元素的排序。偏序关系、偏序集、哈斯图、最(极)大元、最(极)小元、上界与上确界、下界与下确界。
(8)典型例题与本章小结
本章的重点是关系的性质及其判别,关系矩阵与关系图,关系的复合运算及其性质,等价关系及集合的划分,偏序集的概念;难点是关系闭包的构造算法,集合的分类方法,哈斯图的画法,与偏序关系有关的确界概念。要求了解商集、极大(小)元、最大(小)元、确界的概念;理解关系
矩阵与关系图;掌握序偶与笛卡尔积的概念、关系的概念、关系的性质、关系闭包的概念与构造算法、等价关系与偏序关系。
(三)映射与集合的基数 本章教学内容有:
(1)映射。映射、相等映射、单射、满射、双射的概念。
(2)复合映射与逆映射。映射的复合运算及其性质,映射的逆运算及其性质。 (3)映射的应用。等势、有限集合与无限集合、可数集合与不可数集合、集合的基数。 (4)典型例题与本章小结。
本章重点是映射的概念。难点是复合映射与逆映射的概念及其性质,映射与一般关系、逆映射与逆关系的区别。要求了解映射的应用;理解单射、满射、双射的概念,复合映射与逆映射的概念;掌握映射的概念。
(四)命题逻辑 本章教学内容有:
(1)命题与联接词。命题、命题的真值、原子命题与复合命题。
(2)命题公式与解释。常值命题与变量命题、命题公式、命题公式的解释、命题公式的分类、命题公式的等价。
(3)范式。析取范式和合取范式的概念、对偶原理、极大项和极小项的概念、主吸取范式和主合取范式的概念、主吸取范式和主合取范式的求法。
(4)公式恒真性的判定。利用主吸取范式或主合取范式判定公式的恒真性。
(5)公式的蕴涵。公式蕴涵的三个等价定义及其逻辑结果;公式的逻辑结果与演绎的逻辑结果的等价性,基本蕴涵公式。
(6)形式演绎。演绎规则(规则P,规则Q,规则D),公式的相容性。 (7)典型例题与本章小结
本章的重点是逻辑联结词的意义,命题公式的主吸取范式和主合取范式,推理证明的方法。难点是命题公式主吸取范式和主合取范式的求法,推理证明的间接证法。要求理解用联结词产生复合命题的方法,公式在解释下的真值,公式范式的概念,形式演绎和蕴涵的关系。掌握命题、逻辑联结词的概念,公式与解释的概念,公式的递归定义,用基本等价式化简其他公式,主析取范式及其唯一性,用真值表法判断公式的类型;公式蕴涵与逻辑结果的概念;形式演绎方法。
(五)谓词逻辑 本章教学内容有:
(1)谓词与量词。谓词(命题函数)、量词的概念。
(2)公式与解释。项、原子、谓词公式的概念,量词的协域,指导变元、约束变元与自由变元,改名规则,谓词公式的解释、谓词公式的类型。
(3)等价与蕴涵。谓词演算的等价式与蕴涵式 (4)前束范式。前束范式的概念与求法。
(5)谓词演算的演绎与推理。与量词有关的推理规则,谓词演绎的推理方法 (6)典型例题与本章小结。
本章重点是谓词公式等价的证明方法;谓词演算的推理证明方法。难点是谓词演算的推理证明
方法。要求了解以谓词逻辑为工具,将命题符号化的方法;理解用谓词、量词、逻辑联结词描述一个简单命题,公式的递归定义,用解释的方法证明等价式和蕴涵式;掌握个体词、个体域、谓词、量词的概念和使用,原子、公式、解释的概念,公式在解释下的真值,求公式的前束范式。
(六)代数系统 本章教学内容有:
(1)代数结构概述。代数运算,代数系统,单位元、逆元等的概念。 (2)群。群的概念、置换群。 (3)群的同态。同态映射的概念。 (3)环与域。环、域的概念
(4)格的概念。偏序格与代数格的概念,有余格、分配格、有界格的概念。 (5)布尔代数。布尔代数的概念,布尔代数的性质。
本章内容涉及抽象代数,要求学生了解代数系统的结构、特殊的代数系统群、环、域以及格的概念。
(七)图论 本章的教学内容有: (1)图的概念。 (2)路与回路 (3)图的矩阵表示 (4)关系与图 (5)二分图 (6)树的概念
(7)生成树与最优支撑树 (8)有向树与根树 (9)平面图
三、实践教学要求 四、学时分配
序号 1 2 3 4 5 课程内容 集合的概念 二元关系 函数与集合的基数 命题逻辑 谓词逻辑 代数系统 图论 小 计 学时分配 讲课 4 10 4 10 8 6 14 56 实验 上机 课外 小计