离散数学(第三版)课后习题答案

内容发布更新时间 : 2024/11/6 7:11:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

精品文档

综合这两个方面有(A∩B)×(C∩D)=(A×C)∩(B×D)。 证法二:(逻辑法)对任何x,y (x,y)∈(A∩B)×(C∩D) ?x∈A∩B?y∈C∩D ?(x∈A?x∈B)?(y∈C?y∈D)

?(x∈A?y∈C)?(x∈B?y∈D) (?的结合律、交换律) ?(x,y)∈A×C?(x,y)∈B×D ?(x,y)∈(A×C)∩(B×D)

由x,y的任意性,可得:(A∩B)×(C∩D)= (A×C)∩(B×D) 。

5.下列各式中哪些成立,哪些不成立?对成立的式子给出证明,对不成立的式子给

出反例。

1)(A∪B)×(C∪D)=(A×C)∪(B×D) 2)(A\\B)×(C\\D)=(A×C)\\(B×D) 3)(A?B)×(C?D)=(A×C)?(B×D) 4)(A\\B)×C=(A×C)\\(B×C) 5)(A?B)×C=(A×C)?(B×C)

[解] 1)不成立。设A={a},B={b},C={c},D={d},则(a,-d)∈(A∪B)×

(C∪D),但(a,-d)?(A×C)∪(B×D)。所以(A∪B)×(C∪D)=(A×C)∪(B×D)不成立。事实上有:(A×C)∪(B×D)?(A∪B)×(C )?(A∪B)×(C∪D)。

2)不成立。设A={a},B={b},C=D={c},则(a,c)∈(A×C)\\(B×D)但(a,c)?(A\\B)×(C\\D)。因而(A\\b)×(C\\D)=(A×C)\\(B×D)不成立。事实上有:(A\\B)×(C\\D)?(A×C)\\(B×D)。因为A\\B?A,C\\D?,故有(A×C)\\(B×D)? A×C;又若(x,y)∈(A\\B)×(C\\D)故此x∈A\\B,从而x?B,y∈C\\D,从而y?D,故此(x,y)?B×D综合这两方面,有(A\\B)×(C\\D)?(A×C)\\(B×D)。

3)不成立。设A={a},B={b},C={a},D={b},则(a,b)∈(A?B)×(C?D),

但(a,b)?(A×C)?(B×D)。所以(A?B)×(C?D)?(A×C)?(B×D)不成立。又设A={a},B={b},C={a},D={c} 则(a,c)∈(A×C)?(B×D),但(a,c)?(A?B)×(C?D)。所以(A×C)?(B×D)?(A?B)×(C?D)不成立。因此(A?B)×(C?D)与(A×C)?(B×D)无任何包含关系。总之(A?B)×(C?D)=(A×C)?(B×D)不成立。

.

精品文档

4)成立。证明如下:对任一(x,y)∈(A\\B)×C,有x∈A,x?B,y∈C 于是(x,

y)∈A×C,且(x,y)∈(A\\B)×C,且(x,y)?B×C(否则x∈B),所以(x,y)∈(A×C)\\(B×C)。因而 (A\\B)×C?(A×C)\\(B×C)。

又对任一(x,y)∈(A×C)\\(B×C),有(x,y)∈A×C,且(x,y)?B×C从而x∈A,y∈C及x?B。即x∈A\\B,y∈C,故此(x,y)∈(A\\B)×C。所以(A×C)\\(B×C)?(A×B)×C。

因而(A\\B)×C=(A×C)\\(B×C)。 另一种证明方法: (A×B)×C

=(A∩B′)×C(差集的定义)

=(A×C)∩(B′×C)(叉积对交运算的分配律) =(A×C)∩(B×C)′

(因(B×C)′=(B′×C))∩(B×C′)∪(B′×C′) 但(A×C)∩(B×C)′=((A×C)∩(B′×C))∪?

=(A×C)∩(B′×C))

=(A×C)∩(B′×C)(差集的定义) 证法三:(逻辑法)对任何x,y (x,y)∈(A×C) \\ (B×C) ?(x,y)∈A×C?(x,y)?B×C ?(x∈A?y∈C)?(x?B?y?C)

?(x∈A?y∈C?x?B)?(x∈A?y∈C?y?C) (?对?的分配律) ?(x∈A?x?B?y∈C)?(x∈A?y∈C?y?C) (?的结合律、交换律) ?(x∈A?x?B)?y∈C (?及?的零壹律、?的结合律) ?x∈A \\ B?y∈C ?(x,y)∈(A \\ B)×C

由x,y的任意性,可得:(A \\ B)×C=(A×C) \\ (B×C) 。

5)成立。证明如下:对任一(x,y)∈(A?B)×C,故此x∈A?B,y∈C于是x∈A且x?B,或者x?A且x∈B。因此(x,y)∈(A×C)?(B×C)。所以(A?B)×C?(A×C)?(B×C)。

对任一(x,y)∈(A×C)?(B×C)。则(x,y)∈A×C且(x,y)?B×C,或者(x,y)?A×C且(x,y)B×C。因此x∈A,yC,x?B,或者x

.

精品文档

∈B,y∈C,x?A。所以x∈A\\B,或x∈B\\A,并且y∈C,故此 x∈A?B,y∈C。因此(x,y)∈(A?B)×C,即(A×C)?(B×C)?(A?B)×C。 综合两方面、就有(A?B)×C=(A×C)?(B×C)

另一种证明方法:(A?B)×C

=((A\\B)∪(B\\A))×C(对称差的定义)

=(((A\\B)×C)((B\\A)×C)(叉积对并运算的分配律) =((A×C)\\(B×C)∪(B×C)\\(A×C))(根据4)) =(A×C)?(B×C)(对称差的定义)

6.设A={1,2,3},B={a},求出所有由A到B的关系。?[解]:R0=?,R1={(1,a)},R2={(2,a)},R3={(3,a)},

R4={(1,a),(2,a)},Rs={(1,a),(3,a)},R6={(2,a),(3,a)},

R7={(1,a),(2,a),(3,a)}

7.设A={1,2,3,4},R1={(1,3),(2,2),(3,4)},R2={(1,4),(2,3),

(3,4)},求:R1∪R2,R1∩R2,R1\\R2,R1′,?(R1),?(R2),?(R1),?(R2),?(R1∪R2),?(R1∩R2)

[解]:R1∪R2={(1,3),(1,4),(2,2),(2,3),(3,4)}

R1∩R2={(3,4)} R1\\R2={(1,3),(2,2)}

R1′=(A×A)\\R={(1,1),(1,2),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4)} (R1)={1,2,3},?(R1)={2,3,4}, (R2)={1,2,3},?(R2)={3,4} (R1∪R2)={1,2,3},?(R1∩R2)={4} 8.对任意集合A及上的关系R1和R2,证明

1)?(R1∪R2)=?(R1)∪?(R2) 2)?(R1∩R2)??(R1)∩?(R2)

[证] 1)一方面,由于R1?R1∪R2,R2?R1∪R2,根据定理1,有?(R1)??(R1

∪R2),?(R2)??(R1∪R2)故

?(R1)∪?(R2)??(R1∪R2)

另一方面,若x∈?(R1∪R2)那么存在着y∈A,使(y,x)∈(R1∪R2)因此(y,x)∈R1,或者(y,x)∈R2,从而x∈?(R1)或者x∈?(R2)于是x∈?(R1) ∪?(R2),所以?(R1∪R2)??(R1)∪?(R2)。

.

精品文档

11.设A={1,2,3,4},定义A上的下列关系

R1={(1,1),(1,2),(3,3),(3,4)},R2={(1,2),(2,1)}

R3={(1,1),(1,2),(2,2),(2,1),(3,3),(3,4),(4,3),(4,4)} R4={(1,2),(2,4),(3,3),(4,1)}

R5={(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)} R6=A×A,R7=?

请给出上述每一个关系的关系图与关系矩陈,并指出它具有的性质。 [解]:

1)

1 0 0 2

?1?0?

R1??3 0 0 4 ?0??0

R1是反对称的,传递的。 2)

100?000???

011?000???0?1?R1???0??0R2是反自反的,对称的。 3)

100?000???

000?000???1?1?R1???0??0100?100???

011?011??R3是自反的,对称的,传递的,因此是等价关系。循环的 综合这两方面,就有(R1∪R2)=?(R1)∪?(R2)。

2)由于R1∩R2?R1,R1∩R2?R2,根据定理1,有?(R1∩R2)??(R1),?

.

精品文档

(R1∩R2)?R2,所以?(R1∩R2)??(R1)∩?(R2)反方向的包含不成立,反全由第7题可得,那里?(R1∩R2)={4},?(R1)∩?(R2)={2,3,4}∩{3,4}={3,4}因此

?(R1)∩??(R2)?(R1∩R2)

9.设A有n个元素的有限集合,请指出A上有多少个二元关系?并阐明理由。

[解] A上有2n2个元关系。因为叉积A×A有n2个元素,因而A×A有2n2个子集,而每个子集都是A上的一个二元关系。

10.定义在整数集合I上的相等关系、“≤”关系、“<”关系,全域关系,空关系,

是否具有表中所指的性质,请用Y(有)或N(元)将结果填在表中。 性质 关系 相等关系 ≤关系 <关系 全域关系 空关系 4)

自反的 Y Y N Y N 反自反的 N N Y N Y 对称的 Y N N Y Y 反对称的 Y Y Y N Y 传递的 Y Y Y Y Y ?01??2?0 R4???03??4??1R4是反对称的,循环的。 5)

100?001?? 010??000?1??23??0?0 R5???0??4?1111?011?? 001??000?R5是反自反的,反对称的,传递的。

.

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4 ceshi