左孝凌离散数学课后题答案最新版 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/16 12:37:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

⑧R(c)∧I(c) T⑥⑦I ⑨(?x)(R(x) ∧I(x)) EG⑧ b)设P(x):x喜欢步行。Q(x):x喜欢乘汽车。R(x):x喜欢骑自行车

本题符号化为:

(?x)(P(x) →┐Q(x)), (?x)(Q(x) ∨R(x)) , (?x) ┐R(x)?? (?x) ┐P(x) ①(?x) ┐R(x) P ②┐R (c) ES① ③(?x)(Q(x) ∨R(x)) P ④Q(c) ∨R(c) US③ ⑤Q(c) T②④I ⑥ (?x)(P(x) →┐Q(x)) P ⑦P(c) →┐Q(c) US⑥ ⑧┐P (c) T⑤⑦I ⑨(?x) ┐P(x) EG⑧

c) 每个大学生不是文科学生就是理工科学生,有的大学生是优等生,小张不是理工科学生,但他是优等生,因而如果小张是大学生,他就是文科学生。 设G(x):x是大学生。L(x):x是文科学生。P(x):x是理工科学生。S(x):x是优秀生。c:小张。 本题符号化为:

(?x)(G(x) →L(x)∨P(x)), (?x)(G(x) ∧ S(x)), ┐P (c) , S(c) ? G(c) →L(c)

①G(c) P(附加前提) ②(?x)(G(x) →L(x)∨P(x)) P ③G(c) →L(c)∨P(c) US② ④L(c)∨P(c) T①③I ⑤┐P (c) P

⑥ L(c) T④⑤I ⑦G(c) →L(c) CP 注意:本题推证过程中未用到前提(?x)(G(x) ∧ S(x))以及S(c)。主要是S(x):x是优秀生,这个条件与其他前提的联系对证明结论没有影响,因S(x)与其他前提不矛盾,故本题的推证仍是有效的。

证明 设A上定义的二元关系R为:

<<x,y>, <u,v>>∈R?xu

y =v

① 对任意<x,y>∈A,因为xy =x

y ,所以

<<x,y>, <x,y>>∈R 即R是自反的。

② 设<x,y>∈A,<u,v>∈A,若

<<x,y>, <u,v>>∈R?xuux

y =v ?v =y ?<<u,v>,<

x,y>>∈R

即R是对称的。

③ 设任意<x,y>∈A,<u,v>∈A,<w,s>∈A,对

<<x,y>, <u,v>>∈R∧<<u,v>, <w,s>>∈R

?(xuuy =v )∧(v =wxws )?y =s

?<<x,y>, <w,s>>∈R

故R是传递的,于是R是A上的等价关系。

3-10.6 设R是集合A 上的对称和传递关系,证明如果对于A中的每一个元素a,在A中同时也存在b,使在R之中,则R是一个等价关系。 证明 对任意a∈A,必存在一个b∈A,使得<a,b>∈R. 因为R是传递的和对称的,故有:

<a,b>∈R∧<b, c>∈R?<a, c>∈R?<c,a>∈R 由<a,c>∈R∧<c, a>∈R?<a,a>∈R

所以R在A上是自反的,即R是A上的等价关系。

3-10.7 设R1和R2是非空集合A上的等价关系,试确定下述各式,哪些是A上的等价关系,对不是的式子,提供反例证明。

a)(A×A)-R1; b)R1-R2; c)R21;

d) r(R1-R2)(即R1-R2的自反闭包)。 解 a)(A×A)-R1不是A上等价关系。例如:

A={a,b},R1={<a,a>,<b,b>}

A×A={<a,a>,<a,b>,<b,a>,<b,b>} (A×A)-R1={<a,b>,<b,a>} 所以(A×A)-R1不是A上等价关系。 b)设 A={a,b,c}

R1={<a,b>,<b,a>,<b,c>,<c,b>,<a,c>,<c,a>,

<a,a>,<b,b>,<c,c>}

R2={<a,a>,<b,b>,<c,c>,<b,c>,<c,b>} R1-R2={<a,b>,<b,a>,<a,c>,<c,a>}

所以R1和R2是A上等价关系,但R1-R2不是A上等价关系。 c)若R1是A上等价关系,则

<a,a>∈R1?<a,a>∈R1○R1

所以R21是A上自反的。

若<a,b>∈R21则存在c,使得<a, c>∈R1∧<c,b>∈R1。因R1

对称,故有

<b, c>∈R21∧<c,a>∈R1?<b, a>∈R1

即R2

1是对称的。

若<a,b>∈R21∧<b, c>∈R21,则有 <a,b>∈R1○R1∧<b, c>∈R1○R1 ?(?e1)(<a, e1>∈R1∧<e1, b>∈R1) ∧(?e2)(<b, e2>∈

R1∧<e2, c>∈R1)

?<a,b>∈R1∧<b, c>∈R1(∵R1传递)

?<a,c>∈R2

1

即R2

1是传递的。

故R21是A上的等价关系。

d)如b)所设,R1和R2是A上的等价关系,但 r(R1-R2)=(R1-R2)∪IA

={<a,b>, <b,a>, <a,c>,<c,a>,<a,a>,<b,b>, <c,c>} 不是A上的等价关系。

3-10.8 设C*是实数部分非零的全体复数组成的集合,C*上的关系R定义为:(a+bi)R(c+di)?ac>0,证明R是等价关系,并给出关系R的等价类的几何说明。

证明:(1)对任意非零实数a,有a2>0?(a+bi)R(a+bi) 故R在C*上是自反的。

(2) 对任意(a+bi)R(c+di)?ac>0, 因ca=ac>0?(c+di)R(a+bi), 所以R在C*上是对称的。

(3)设(a+bi)R(c+di) ,(c+di)R(u+vi),则有ac>0?cu>0 若c>0,则a>0?u>0? au>0 若c<0,则a<0?u<0? au>0

所以(a+bi)R(u+vi),即R在C*上是传递的。

关系R的等价类,就是复数平面上第一、四象限上的点,或第二、三象限上的点,因为在这两种情况下,任意两个点(a,b),(c,d),其横坐标乘积ac>0。

3-10.9 设Π和Π?是非空集合A上的划分,并设R和R?分别为由Π和Π?诱导的等价关系,那么Π?细分Π的充要条件是R? ? R。

证明:若Π?细分Π。由假设aR?b,则在Π?中有某个块S?,使得a,b∈S?,因Π?细分Π,故在Π中,必有某个块S,使S?? S,即a,b∈S,于是有aRb,即R? ? R。

反之,若R? ? R,令S?为H?的一个分块,且a∈S?,则S?=[a]R?={x|xR?a} 但对每一个x,若xR?a,因R? ? R,故xRa,因此{x|xR?a} ?{x|xRa}即[a]R? ?[a]R

设S=[a]R,则S?? S

这就证明了Π?细分Π。

3-10.10 设Rj是表示I上的模j等价关系,Rk是表示I上的模k等价关系,证明I/Rk细分I/Rj当且仅当k是j的整数倍。

证明:由题设Rj={|x≡y(modj)}

Rk={|x≡y(modk)}

∈Rj?x-y=c?j (对某个c∈I) ∈Rk?x-y=d?k (对某个d∈I) a)假设I/Rk细分I/Rj,则Rk ? Rj 因此∈Rk?∈Rj 故k-0=1?k=c?j (对某个c∈I) 于是k是j的整数倍。

b)若对于某个r∈I,有k=rj则: ∈Rk?x-y=ck (对某个c∈I) ? x-y=crj (对某个c,r∈I) ?∈Rj

因此,Rk ? Rj,于是I/Rk细分I/Rj