Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие для студентов заочного факультета по дисциплине «Дискретная математика» (90

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
1.08 Mб
Скачать

178.

Положительная полустепень вершины xi орграфа D

( xi ) -…

179.

Отрицательная полустепень вершины xi орграфа D

( xi ) -…

180.

Для вершины xi орграфа D выполняется равенство…

 

1)

(xi )

xi

xi .

 

 

 

 

2)

(xi )

xi

xi .

 

 

 

 

3)

(xi )

xi

xi .

 

 

 

 

4)

(xi ) 2

 

xi

xi .

 

 

5)

(xi )

xi

xi

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

181.

В графе D

V D

n ,

E D

m .

xi

 

i1

182.В графе D число вершин нечетной степени (поставьте 0, если четно, и 1,

если нечетно)…

 

 

183.

Граф G называется однородным (регулярным), если…

184.

Однородный граф G с

xi

0

185.

Однородный граф G с

xi

1

186.

Однородный связный граф G с xi 2

187.Неориентированный граф G называется связным, если…

188.Ориентированный граф D называется несвязным, если…

189.Неориентированный граф G без кратных ребер и петель с заданным

набором степеней вершин 1 2 ... n существует тогда и только тогда, когда существует граф с набором степеней вершин: …

190.Орграф D называется сильно связным, если…

191.Орграф D называется односторонне связным, если…

192.Орграф D называется слабо связным, если…

193.Маршрут в неориентированном графе G -…

194.Расстояние между двумя вершинами в неориентированном графе G -… (Укажите не менее двух пунктов).

195. Условный радиус графа G относительно вершины c r(G)

196.Радиус графа G r(G)

197.Центр графа G C

198.

Диаметр графа G d (G)

199.

 

 

- число вершин графа G ,

 

E G

 

- число ребер графа G .

 

R G

 

-

 

V G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

число областей, на который граф G разбивает плоскость. Эйлерова характеристика графа G

200. Эйлерова характеристика связного планарного графа равна…

21

Рекомендации к выполнению контрольной работы.

Задание 1.

Множество всех подмножеств множества 0, 2,9 имеет вид:

1.

,0, 2,9,

0, 2

, 0,9 , 2,9

, 0, 2,9 .

2.

, 0 , 2

, 9

, 0,0 , 2, 2

, 9,9

, 0, 2,9 .

3.

,

0 ,

2

,

9

, 0, 2 , 0,9

, 2,9

, 0, 2,9 .

4.

,

0 ,

2 ,

9 , 18 , 0 , 0 , 0 .

5., 0 , 2 , 9 , 0,0 , 2, 2 , 2,9 , 0, 2,9 .

Решение.

Множество всех подмножеств состоит из пустого множества, подмножеств, состоящих из одного элемента, двух элементов, …, и самого множества. Таким образом, правильный ответ под номером 3.

Задание 2.

A 12,17,38,49 , B 17,38,49,50 , С 38,51,53,54 . Тогда множество A B \ C ...

1.12,49 .

2.17,49 .

3.12,17 .

4.17,38 .

5.38,40 .

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B ,

то есть

разность

множеств

A и B состоит из

A \ B

x

x

Aи x

элементов,

которые принадлежат

A ,

но не принадлежат

B .

Следовательно,

B \ C 17,49,50 .

 

 

 

B ,

то есть

пересечение

двух множеств

A B

x

x

Aи x

состоит из элементов, которые принадлежат каждому из множеств.

Следовательно, A

B \ C

17,49 . Правильный ответ под номером 2.

Задание 3.

 

 

Если A 3,5 , B

3,4,8

, то множество A B

1.9,12,24,15,20,40 .

2.

3, 4

,

3,8

,

5,3

,

5, 4

,

5,8 .

3.

3,3

,

4,3

,

8,3

,

3,5

,

4,5 , 8,5 .

4.

3,3

,

3, 4

,

3,8

,

5,3

,

5, 4 .

5.3,3 , 3, 4 , 3,8 , 5,3 , 5, 4 , 5,8 .

Решение.

Прямое произведение A B a, b a A, b B , то есть это множество пар,

первый элемент пары принадлежит A ,второй - B . Правильный ответ под номером 5.

22

Задание 4.

Отношение d 10,10 , 13,13 , 35,35 , 49, 49 , 10,13 , 10,35 , 35,10 , 13,35 , 13, 49 на множестве

M10,13,35,49 является отношением…

1.Частичного порядка.

2.Эквивалентности.

3.Строгого порядка.

4.Не обладает ни одним из указанных свойств. Решение.

Проверим все свойства.

Рефлексивность: x M x, x d . Свойство выполняется. Все пары с

одинаковыми элементами принадлежат d .

 

 

 

 

 

 

Антирефлексивность:

x

M

x, x d .

Свойство не выполняется. В

отношении есть пары с одинаковыми элементами.

 

 

 

 

 

Симметричность: x, y

M

x, y

 

d

y, x

d . Свойство не выполняется.

10,13 d , а 13,10 d .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Антисимметричность:

x, y M

x, y

d, y, x d

x

y .

Свойство

не

выполняется. 10,35 d ,

35,10

d , но 10

35.

 

 

 

 

 

 

Транзитивность:

x, y, z

M

x, y d ,

y, z

d

x, z

d .

Свойство

не

выполняется. 35,10 d ,

10,13

d , но

35,13

d .

 

 

 

 

 

Следовательно, правильный ответ под номером 4.

 

 

 

 

Задание 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отношение d 29, 29 , 31, 31 , 41, 41 ,

43, 43 , 31, 41 ,

41, 31 ,

29, 43 ,

43, 29

на множестве

 

M29,31,41,43 является отношением…

1.Частичного порядка.

2.Эквивалентности.

3.Строгого порядка.

4.Не обладает ни одним из указанных свойств. Решение.

Проверим все свойства.

Рефлексивность: x M x, x d . Свойство выполняется. Все пары с

одинаковыми элементами принадлежат d .

 

 

 

 

 

Антирефлексивность:

x

M

x, x

d . Свойство не выполняется. В

отношении есть пары с одинаковыми элементами.

 

 

 

Симметричность: x, y

M

x, y

d

y, x

d . Свойство выполняется.

Антисимметричность:

x, y

M

x, y d,

y, x

d

x y .

Свойство не

выполняется. 31,41 d , 41,31

d , но 31

41.

 

 

 

 

Транзитивность:

x, y, z

M

x, y

d ,

y, z

d

x, z

d . Свойство

выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

Отношение рефлексивно, симметрично и транзитивно. Это отношение эквивалентности. Правильный ответ под номером 2.

Задание 6.

Отношение d 20, 20 , 24, 24 , 26, 26 , 31,31 , 20, 24 , 20, 26 , 20,31 , 24, 26 , 24,31 на множестве

M20,24,26,31 является отношением…

1.Частичного порядка.

2.Эквивалентности.

3.Строгого порядка.

4.Не обладает ни одним из указанных свойств. Решение.

Проверим все свойства.

Рефлексивность: x M x, x d . Свойство выполняется. Все пары с

одинаковыми элементами принадлежат d .

 

 

 

Антирефлексивность:

x

M

x, x

d . Свойство не выполняется. В

отношении есть пары с одинаковыми элементами.

 

 

Симметричность: x, y

M

x, y

d

y, x

d . Свойство не выполняется.

20,24 d , а 24,20 d .

 

 

 

 

 

 

Антисимметричность:

 

x, y

M

x, y d,

y, x d x y .

Свойство

выполняется. В отношении нет симметричных пар, кроме пар

с равными

элементами.

 

 

 

Транзитивность:

x, y, z M x, y d , y, z d

x, z d .

Свойство

выполняется.

Отношение рефлексивно, симметрично и транзитивно. Это отношение частичного порядка. Правильный ответ под номером 1.

Задание 7.

Отношение d 13,14 , 13, 20 , 13, 43 , 14, 20 , 14, 43 , 20, 43 на множестве

M13,14,20,43 является отношением…

1.Частичного порядка.

2.Эквивалентности.

3.Строгого порядка.

4.Не обладает ни одним из указанных свойств. Решение.

Проверим все свойства.

Рефлексивность: x M x, x d . Свойство не выполняется. В отношении нет пар с одинаковыми элементами. Поэтому отношение антирефлексивно (

x M

x, x d ).

 

Симметричность: x, y M x, y d

y, x d . Свойство не выполняется.

13,14

d , а 14,13 d .

 

24

Антисимметричность:

x, y

M x, y

d, y, x

d

x

y .

Свойство

выполняется. В отношении нет симметричных пар.

 

 

 

 

Транзитивность:

x, y, z M

x, y

d , y, z

d

x, z

d .

Свойство

выполняется.

Отношение антирефлексивно, антисимметрично и транзитивно. Это отношение строгого порядка. Правильный ответ под номером 3.

Задание 8.

Таблица истинности булевой функции f x, y xy x y

1.

 

x

y

f

x, y

 

 

 

 

 

 

0

0

 

0

 

0

1

 

0

 

1

0

 

1

 

1

1

 

1

2.

 

 

 

 

 

x

y

f

x, y

 

 

 

 

 

 

0

0

 

1

 

0

1

 

1

 

1

0

 

0

 

1

1

 

1

3.

 

 

 

 

 

x

y

f

x, y

 

 

 

 

 

 

0

0

 

1

 

0

1

 

1

 

1

0

 

0

 

1

1

 

0

4.

 

 

 

 

 

x

y

f

x, y

 

 

 

 

 

 

0

0

 

1

 

0

1

 

0

 

1

0

 

0

 

1

1

 

1

5.

 

 

 

 

 

x

y

f

x, y

 

 

 

 

 

 

0

0

 

1

 

0

1

 

0

 

1

0

 

1

 

1

1

 

0

Решение.

25

f (x1 ,..., xi 1 , xi , xi 1 ,..., xn )

 

В

формуле

xy

x y

определим,

какие

операции

выполняются

первыми. Обычный порядок такой:

, ,

,

,

,

. В нашем случае,

вначале вычисляется xy , затем

x

y , затем

xy

x

y

. Составляем таблицу

истинности:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

y

xy

x

y

 

f x, y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

0

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Правильный ответ под номером 2.

 

 

 

 

 

Задание 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для булевой функции

f (x, y, z) , заданной набором значений

(11110011),

справедливо утверждение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.y , z - cущественные переменные, x - фиктивная.

2.x , y , z - cущественные переменные.

3.x , y - cущественные переменные, z - фиктивная.

4.x , z - cущественные переменные, y - фиктивная.

5.x - cущественная переменная, y , z - фиктивные.

Решение.

Переменная xi (1 i n ) булевой функции называется фиктивной, если имеет место равенство

f (x1 ,..., xi 1 ,0, xi 1 ,..., xn ) f (x1 ,..., xi 1 ,1, xi 1 ,..., xn )

для любых значений переменных x1 ,..., xi 1 , xi 1 ,..., xn . В противном случае переменная xi называется существенной. Наборы значений переменных в последнем равенстве называются соседними по переменной xi .

Для удобства приведем таблицу истинности.

x

y

z

f (x, y, z)

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

Проверим, является ли переменная

x

существенной или фиктивной.

Рассмотрим значения функции на наборах, соседних по переменной x :

f (0,0,0)

1,

 

 

f (1,0,0)

0 .

 

 

f (0,0,0) f (1,0,0) . Значит, переменная x

существенная.

26

Рассмотрим теперь значения функции на наборах, соседних по переменной y :

f (0,0,0)

1,

f (0,0,1)

1,

f (1,0,0)

0 ,

f (0,1,0)

1.

f (0,1,1)

1.

f (1,1,0)

1.

f (1,0,0) f (1,1,0) . Следовательно, переменная y – существенная. Рассмотрим значения функции на наборах, соседних по переменной z :

f (0,0,0)

 

1,

f (0,1,0)

 

1,

 

f (1,0,0)

0 ,

f (1,1,0)

1,

 

f (0,0,1)

1.

f (0,1,1)

 

1.

 

f (1,0,1)

0 .

f (1,1,1)

1.

 

 

На всех парах соседних по переменной z

наборов значений переменных

функция принимает

 

равные

значения, следовательно,

переменная z

фиктивная.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Правильный ответ под номером 3.

 

 

Задание 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Совершенная дизъюнктивная

форма

булевой

функции

f (x, y, z) , заданной

набором значений (10111011),…

 

 

 

 

1. x y z x yz xyz xy z xyz .

 

 

 

 

2.

xyz

x yz

xyz

 

xy z

 

xyz

xyz .

 

 

 

 

3.

x y z

x y z

xyz

 

 

xy z

xyz

xyz .

 

 

 

4.

x y z

xyz

x yz

 

xy z

xyz

xyz .

 

 

 

5.

x y z

x yz

xyz

 

 

xy z

xyz

xyz .

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ) для булевой

функции f (x1 ,...,

xn ) , не равной тождественно нулю, имеет вид:

f (x ,...,x

n

)

 

x

1

...x

 

n ,

 

 

 

 

 

1

 

 

( 1,...,

n ):

1

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f ( 1,...,

n) 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x,если

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ,если

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алгоритм построения СДНФ.

1.Построить таблицу истинности данной булевой функции.

2.Каждому единичному значению булевой функции будет соответствовать

 

элементарная конъюнкция x

1 x

2

2 ...x

n , где (

1

,

2

,...,

n

)

– соответствующий

 

 

 

 

 

 

1

 

 

n

 

 

 

 

 

набор значений перемен-ных. В конъюнкции мы записываем xi , если i 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и xi , если

i

0 . Конъюнкции соединяются знаком .

 

 

 

x

 

 

y

 

z

f (x, y, z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

0

1

 

1

 

1

 

 

1

0

 

0

 

1

 

 

1

0

 

1

 

0

 

 

1

1

 

0

 

1

 

 

1

1

 

1

 

1

 

 

 

СДНФ имеет вид:

 

f (x, y, z)

x y z

x y z xyz xy z

xyz xyz .

 

Правильный ответ под номером 5.

Задание 11.

 

 

 

 

Совершенная

конъюнктивная

форма булевой функции f (x, y, z) , заданной

набором значений (00100111),…

1.

x y z x y z x y z .

2.

x y z x y z x y z x y z .

3.

x y z x y z x y z .

4.

x y z x y z x y z x y z .

5.

x y z x y z x y z x y z .

Решение.

Совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ) для функции f (x1 ,..., xn ) , отличной от тождественной единицы, имеет вид:

f (x ,...,x

n

)

 

 

 

(x

1

... x

n ) .

1

(

1,...,

n ):

1

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

f (

1,...,

n) 0

 

 

 

 

Алгоритм построения СКНФ.

1.Построить таблицу истинности данной булевой функции.

2.Каждому нулевому значению булевой функции будет соответствовать

 

элементарная

дизъюнкция

 

x

1 x

2

...

x

n ,

где

(

1

,

2

,...,

n

) -

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

n

 

 

 

 

 

 

соответствующий набор значений переменных. В дизъюнкции мы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

записываем xi , если i 0 , и

xi ,

если

i

1.

Дизъюнкции

соединяются

 

знаком .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

z

f (x, y, z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СКНФ имеет вид:

28

f (x, y, z) x y z x y z x y z x y z .

Правильный ответ под номером 2.

Задание 12.

Полином Жегалкина булевой функции f (x, y, z) , заданной набором значений

(11110011)…

1.

xy

xz

1 .

2.

xyz

x

1.

3.

xy

x

1.

4.

xy

x

z .

5.

xy

1.

 

Решение.

Всякая булева функция может быть представлена в виде полинома Жегалкина:

f (x1 , x2 ,...,xn )

a0

a1 x1

... an xn

an 1 x1 x2 ...

a2n 1 x1 x2 ...xn ,

где a0 , a1,...,an ,...,a2n

1

0,1 , где знак обозначает сумму по модулю 2.

Алгоритм построения полинома Жегалкина.

1.Построить таблицу истинности данной булевой функции.

2.Каждому единичному значению булевой функции будет соответствовать

конъюнкция x

1 x

2

2 ...x

 

n

, где

(

1

,

2

,...,

n

) - соответствующий набор значений

 

 

 

 

1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

перемен-ных. Конъюнкции соединяются знаком .

3. Заменить выражения xi

 

по формуле: xi

xi 1. Раскрыть скобки и привести

подобные слагаемые по правилу:

x

 

x

 

0 .

x

y

 

z

 

 

f (x, y, z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

1

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x, y, z)

x y z

x yz

 

xyz

 

 

 

xyz

xyz

 

xyz

 

 

 

(x

1)(y

 

1)(z

1)

(x 1)(y

1)z

(x

 

1) y(z

 

1)

(x

1) yz

 

xy(z 1)

 

xyz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xyz

yz

 

xz

z

xy

x

 

y

1

xyz

 

xz

 

 

 

yz

z

xyz

xy

yz

y

 

 

 

xyz

yz

 

 

 

 

 

 

 

xyz xy xyz xy x 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Правильный ответ под номером 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Задание 13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

булевой функции

 

f (x, y, z) , заданной набором значений (01101001),

справедливо утверждение…

 

1.

 

f

T1 ,

f

 

S .

 

 

 

 

 

2. f T0 , f S , f M , f L .

3. f T0 , f T1 , f

S .

 

 

 

4. f T0 , f T1 , f L .

 

 

 

5. f T1 , f S , f L .

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица истинности булевой функции имеет вид:

x

 

y

 

 

z

 

 

f (x, y, z)

 

 

 

0

 

0

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

0

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

0

 

1

 

 

0

 

 

 

1

 

 

 

 

0

 

1

 

 

1

 

 

 

0

 

 

 

 

1

 

0

 

 

0

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

0

 

 

1

 

 

 

0

 

 

 

 

1

 

1

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

1

 

1

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

f (0,0,0)

0 , следовательно f ( x, y, z) T0 .

f (1,1,1) 1 , следовательно

 

f ( x, y, z) T1 .

 

 

На всех противоположных наборах значений функция принимает

противоположные значения, следовательно, f (x, y, z) S .

 

 

Для проверки монотонности разобьем строку значений функции пополам:

 

 

 

0110

1001 . 0110 не предшествует 1001, следовательно, f (x, y, z) M .

 

 

Построим полином Жегалкина.

f (x, y, z)

x yz

 

 

 

xy z

xyz

 

 

xyz

 

( x

1)( y

 

1)z

 

( x

1) y(z

1)

 

x y

1 (z

1)

 

 

xyz

 

 

 

 

xyz

xz

 

yz

z

xyz

xy

 

yz

y

xyz

xy

 

xz

x

xyz

x

 

y

z.

Функция представляет собой полином Жегалкина первой степени, следовательно,

f (x, y, z) L .

Правильный ответ под номером4.

Задание 14.

Для булевой функции f (x, y, z) , заданной набором значений (00110111), справедливо утверждение…

30

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]