
- •Содержание
- •Практическое занятие №1 Операции над множествами. Классификация множеств. Элементы теории множеств
- •Операции над множествами
- •Практическое занятие №2
- •Практическое занятие №3*. Проверка теоретико-множественных операций с помощью формул и определений
- •Практическое занятие №4* Представление множеств с помощью кругов Эйлера-Вена.
- •Практическое занятие №5 Бинарные отношения и их свойства. Соответствия между множествами. Отображения. Функции. Соответствия и функции.
- •Соответствия.
- •Взаимнооднозначные соответствия и мощности множеств.
- •Отображения и функции.
- •Отношения и их свойства.
- •Основные понятия и определения.
- •Практическое занятие №6* Элементы теории отображений и алгебры подстановок (перестановок). Операции над подстановками. Перестановки
- •Произведение подстановок
- •Обратная подстановка
- •Графическое представление подстановок
- •Инверсии
- •Задания для практического занятия №6*. Операции над подстановками, перестановками
- •Практическое занятие №7 Операции над высказываниями. Элементы алгебры логики
- •Математическая логика
- •Операции алгебры логики
- •Эквиваленция высказываний
- •Стрелка Пирса (функция Вебба)
- •Практическое занятие №8 Упрощение логических выражений с помощью законов логики
- •Законы алгебры логики
- •Практическое занятие №9* Построение таблиц истинности для высказываний.
- •Практическое занятие №10*,16 Дизъюнктивная нормальная форма (днф), конъюнктивная форма (кнф). Совершенные нормальные формы сднф и скнф в логике высказываний.
- •Практические занятия №11,12,13
- •Язык логики предикатов.
- •Предикаты.
- •Кванторы.
- •Истинные формулы и эквивалентные соотношения.
- •Практическое занятие №14* Операции логики Буля: дизъюнкция, конъюнкция, отрицание, импликация, эквивалентность, стрелка Пирса, штрих Шеффера, сумма по модулю два, разность.
- •Разность и импликация
- •Практическое занятие №15 Булевы вектора (двоичные вектора). Соседние и противоположные булевы вектора. N-мерный единичный куб. Булевы функции (функции алгебры логики) и способы их задания.
- •Практическое занятие №17* Представление булевых функций в виде сднф, скнф. Совершенные нормальные формы: дизъюнктивная, конъюнктивная и полиминальная
- •Решение
- •Сднф – совершенная дизъюнктивная нормальная форма
- •Скнф – совершенная конъюнктивная нормальная форма
- •Практическое занятие №18 Приложение алгебры логики к анализу и синтезу релейно-контактных схем.
- •Стандартные обозначения основных функциональных элементов
- •Метод Куайна для минимизации
- •Карты Карно (диаграмма Вейча)
- •Решение
- •1. Построим сднф – совершенную дизъюнктивную нормальную форму
- •2. Минимизируем сднф
- •Практическое занятие №23,24*
- •23. Операции двоичного сложения и ее свойства. Многочлен Жегалкина. Представление булевой функции в виде многочлена Жегалкина, используя сднф и формы логики.
- •24*. Представление булевой функции в виде многочлена Жегалкина с помощью треугольника Паскаля.
- •Представление булевой функции в виде многочлена Жегалкина, используя днф и формы логики
- •Представление булевой функции в виде многочлена Жегалкина, используя сднф и формы логики
- •Для булевых функций двух аргументов построить спнф, используя сднф и треугольник Паскаля
- •Для булевой функции, заданной вектором значений, определить полином Жегалкина.
- •Решение
- •Практические занятия № 25*, №26*
- •25. Классы Поста. Проверка булевой функции на принадлежность к классам Поста.
- •26. Проверка булевой функции на принадлежность к классам Поста, используя таблицу истинности. Полнота системы логических функций. Базис
- •Практические занятия № 27, №28
- •27. Полнота множества функций. Система базовых функций.
- •28. Исследование системы функций на полноту.
- •Практическое занятие № 29
- •Основные понятия
- •Практическое занятие № 30 Решение задач с помощью алгоритмов машины Тьюринга.
- •Перечень используемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Практическое занятие №2
Кортежи и декартово произведение множеств.
Вектором (кортежем) в линейной алгебре и дискретной математике называют упорядоченный набор элементов. Это не есть определение вектора, поскольку целесообразнее это понятие считать основным.
Элементы, определяющие
вектор, называются координатами или
компонентами. Координаты нумеруются
слева направо, а их число называется
длиной или размерностью вектора. В
отличие от элементов множества, координаты
вектора могут совпадать. Координаты
вектора заключаются в круглые скобки,
например
.
Иногда скобки или запятые опускаются.
Часто векторы длины 2 называются
упорядоченными парами, длины 3 – тройками
и т. д.
Определение.
Два вектора равны, если они имеют равную
длину и их соответствующие координаты
равны. Иначе говоря, векторы
и
равны, если
и
.
Определение.
Прямым произведением множеств А и В
(обозначение
)
называется множество всех упорядоченных
пар
,
таких, что
.
В частности, если А=В, то обе координаты
принадлежат множеству А, такое произведение
обозначается А2.
Аналогично, прямым произведением
множеств
называется
множество всех векторов
длины
п,
таких, что
.
Пример 4.
Множество
- это множество всех упорядоченных пар
действительных чисел, геометрической
интерпретацией которого служит декартова
координатная плоскость.
Координатное представление точек плоскости было впервые предложено Р. Декартом и исторически является первым примером прямого произведения. Поэтому часто прямое произведение множеств называют декартовым произведением.
Пример 5.
Даны множества
и
.
Тогда
есть множество обозначений клеток
шахматной доски.
Вообще конечное
множество, элементами которого являются
какие-либо символы (буквы, цифры, знаки
препинания, знаки операций и т. д.)
называется алфавитом. Любые элементы
множества
в этом случае являются словами
длины п
в алфавите А. Например, десятичное целое
число – это слово в алфавите цифр.
Определение.
Проекцией вектора
на
некоторую ось называется его компонента
(координата) с соответствующим порядковым
номером (обозначается прia).
Например, проекция точки плоскости на
1-ю ось есть её абсцисса (первая координата).
Теорема 1.1.
Мощность
произведения конечных множеств
равна произведению мощностей этих
множеств:
.
Следствие.
.
Эта простая теорема и её следствие впоследствии широко используются в комбинаторике
Практическое занятие №3*. Проверка теоретико-множественных операций с помощью формул и определений
Задание. Докажите тождества, используя определения операций над множествами.
вариант |
|
вариант |
|
1 |
|
6 |
|
2 |
|
7 |
|
3 |
|
8 |
|
4 |
|
9 |
|
5 |
|
10 |
|
Пример 1.
Докажите тождества, используя определения операций над множествами.
.
Решение
Воспользуемся определениями операций над множествами
1.Пересечение множеств(И) А B — {х | х А, х B}
|
|
Определение: Пересечением множества А и В называется множество, содержащее те и только те элементы, которые входят и в множество А и в множество В. |
Объединение множеств (или): А В: А В = {х | х А или х В}
|
|
Определение: Объединением множеств А и В называется множество, состоящее из тех и только тех элементов, которые входят хотя бы в одно из множеств А или В. |
Разность множеств А \ В: А \ B {x : x А , x В}
|
|
Определение: Разность множеств А и В называется множество, состоящее из элементов, которые входят в множество А, но не входят в множество В |
Левая часть равенства |
Правая часть равенства |
|
|
Ч.т.д. |