2022年完整word版,《离散数学》方世昌的期末复习知识点总结.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 离散数学期末复习提要离散数学是中心电大“ 数学与数学应用专业”(本科)的一门选修课;该课程使 用新的教学大纲,在原有离散数学课程的基础上削减了教学内容(主要是群与环、格与布尔代数这两章及图论的后三节内容),使用的教材为中心电大出版的离散数学(刘叙华等编)和离散数学学习指导书(虞恩蔚等编) ;离散数学主要讨论离散量结构及相互关系,使同学得到良好的数学训练,提高同学抽象思维和规律推理才能,为从事运算机的应用供应必要的描述工具和理论基础;其先修课 程为:高等数学、线性代数;后续课程为:数据结构、数据库、操作系统、运算机网络等;课程的主要内容 1、 集
2、合论部分(集合的基本概念和运算、关系及其性质);2、 数理规律部分(命题规律、谓词规律);3、 图论部分(图的基本概念、树及其性质);学习建议 离散数学是理论性较强的学科,学习离散数学的关键是对离散数学(集合论、数理逻 辑和图论)有关基本概念的精确把握,对基本原理及基本运算的运用,并要多做练习;教学要求的层次 各章教学要求的层次为明白、懂得和把握;明白即能正确判别有关概念和方法;懂得 是能正确表达有关概念和方法的含义;把握是在懂得的基础上加以敏捷应用;一、各章复习要求与重点第一章集合 复习学问点 1、集合、元素、集合的表示方法、子集、空集、全集、集合的包含、相等、幂集 2、集合的交、 并、差、
3、补等运算及其运算律 (交换律、 结合律、 安排律、 吸取律、 De Morgan 律等),文氏( Venn)图3、序偶与迪卡尔积 本章重点内容:集合的概念、集合的运算性质、集合恒等式的证明复习要求 1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、懂得集合、元素、子集、空集、全集、集合的包含、相等、幂集等基本概念;2、把握集合的表示法和集合的交、并、差、补等基本运算;3、把握集合运算基本规律,证明集合等式的方法;4、明白序偶与迪卡尔积的概念,把握迪卡尔积的运算; 本章重点习题 P56,4、6; P1415,3、6、7; P
4、20,5、7; 疑难解析 1、集合的概念 由于集合的概念同学在中学阶段已经学过,这里只多了一个幂集概念,重点对幂集加 以把握,一是把握幂集的构成,一是把握幂集元数为 2n;2、集合恒等式的证明 通过对集合恒等式证明的练习,既可以加深对集合性质的懂得与把握;又可以为第三 章命题规律中公式的基本等价式的应用打下良好的基础;实际上,本章做题是一种基本功训练,特别要求同学重视吸取律和重要等价式在ABAB证明中的特别作用; 例题分析 例 1 设 A ,B 是两个集合, A=1 ,2,3 ,B=1 ,2 ,就AABa,Bb;解A ,1 ,2 ,3 ,12 ,3,1 ,23, ,1,23 b,a ,B,1
5、,2 ,12 于是AB3 ,1 3, ,23, ,1 2,3, 例 2 设Aa,b ,a,b,试求:1Aa,b;2 A;3 A;4a,bA;5A; 6A ;解1Aa,ba,b,2AA3A4a,bA5A6例 3 试证明ABABABA证明2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - ABABABAABBAABABABBBABBAABA其次章二元关系 复习学问点 1、关系、关系矩阵与关系图2、复合关系与逆关系 3、关系的性质(自反性、对称性、反对称性、传递性)4、关系的闭包(自反闭包、对称闭包、传递闭包)5、等价关系与等价类 6
6、、偏序关系与哈斯图(Hasse)、极大 /小元、最大 /小元、上 /下界、最小上界、最大下界 7、函数及其性质(单射、满射、双射)8、复合函数与反函数 本章重点内容:二元关系的概念、关系的性质、关系的闭包、等价关系、半序关系、映 射的概念 复习要求 1、懂得关系的概念:二元关系、空关系、全关系、恒等关系;把握关系的集合表示、关系 矩阵和关系图、关系的运算;2、把握求复合关系与逆关系的方法;3、懂得关系的性质(自反性、对称性、反对称性、传递性)阵、图);,把握其判别方法(定义、矩4、把握求关系的闭包(自反闭包、对称闭包、传递闭包)的方法;5、懂得等价关系和偏序关系的概念,把握等价类的求法和偏序关
7、系做哈斯图的方法,极大 /小元、最大 /小元、上 /下界、最小上界、最大下界的求法;6、懂得函数概念:函数、函数相等、复合函数和反函数;7、懂得单射、满射、双射等概念,把握其判别方法; 本章重点习题 P25,1;P3233,4, 8,10; P43,2,3, 5; P5152, 5,6; P59, 1,2; P64,3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3; P7475, 2,4,6,7; P81,5, 7; P86,1, 2; 疑难解析 1、关系的概念关系的概念是其次章全章的基础,又是第一章集合概念的应用;因此,
8、同学应当真正懂得并娴熟把握二元关系的概念及关系矩阵、关系图表示;2、关系的性质及其判定关系的性质既是对关系概念的加深懂得与把握,又是关系的闭包、等价关系、半序关系的基础;对于四种性质的判定,可以依据教材中P49 上总结的规律;这其中对传递性的判定,难度稍大一点,这里要提及两点:一是不破坏传递性定义,可认为具有传递性;如 空关系具有传递性,同时空关系具有对称性与反对称性,但是不具有自反性;另一点是介绍一种判定传递性的“ 跟踪法”,即如aa 1,a2R ,a2,a3RR ,b,b,ai1,a iR,就a1,aiR;如如a,bR ,b ,R,就有a,a,且R;、关系的闭包 在懂得把握关系闭包概念的基
9、础上,主要把握闭包的求法;关键是熟记三个定理的结论:定理 2,rRRIA;定理 3,sRRR1;定理 4,推论tRin1i R;、半序关系及半序集中特别元素的确定 懂得与把握半序关系与半序集概念的关键是哈斯图;哈斯图画法把握了,对于确定任 一子集的最大 (小) 元,极大(小) 元也就简洁了; 这里要留意, 最大(小) 元与极大 (小)元只能在子集内确定,而上界与下界可在子集之外的全集中确定,最小上界为全部上界中 最小者,最小上界再小也不小于子集中的任一元素,可以与某一元素相等,最大下界也同 样;、映射的概念与映射种类的判定 映射的种类主要指单射、满射、双射与非单非满射;判定的方法除定义外,可借
10、助于 关系图,而实数集的子集上的映射也可以利用直角坐标系表示进行,特别是对各种初等函 数; 例题分析 例 1 设集合Aa,b,c,d,判定以下关系,哪些是自反的,对称的,反对称的和传递的:4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - R 1a ,a,b ,aR 2a ,a,b ,c,d,aR 3c ,dR 4a ,a ,b ,b,c ,cR 5a,c,b ,d解:均不是自反的; R4 是对称的; R1 ,R2 ,R3 , R4 ,R5 是反对称的; R1 ,R2 ,R 3 , R 4 ,R5 是传递的;例 2 设集合 A
11、1 , 2 3, , 4 , 5,A 上的二元关系 R 为R 1,1 , ,2 2 , 3,3 , 3 , 4 , 4 4, , ,5 3 , 5 , 4 , 5 , 5()写出 R 的关系矩阵,画出 R 的关系图;()证明 R 是 A 上的半序关系,画出其哈斯图;()如 B A,且 B 2 , ,3 4 , 5,求 B 的最大元,最小元,极大元,微小元,最小上界和最大下界;解 (1)R 的关系矩阵为MR10000R 的关系图略01000001100001000111( 2)由于 R 是自反的, 反对称的和传递的,A,R 的哈斯图如下;4 ;1 ;3 ;2 ;5 所以 R 是 A 上的半序关系
12、; A,R 为半序集,3 当B23, ,45,B 的极大元为2,4;微小元为2,5;B 无最大元与最小元;B也无上界与下界,更无最小上界与最大下界;第三章 命题规律 复习学问点 、命题与联结词(否定、析取、合取、蕴涵、等价),复合命题、命题公式与说明,真值表,公式分类(恒真、恒假、可满意),公式的等价5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 、析取范式、合取范式,微小(大)项,主析取范式、主合取范式 、公式类别的判别方法(真值表法、等值演算法、主析取 /合取范式法)、公式的蕴涵与规律结果 、形式演绎 本章重点内容: 命
13、题与联结词、 公式与说明、 析取范式与合取范式、公式恒真性的判定、形式演绎 复习要求 、懂得命题的概念;明白命题联结词的概念;懂得用联结词产生复合命题的方法;、懂得公式与说明的概念;把握求给定公式真值表的方法,用基本等价式化简其他公式,公式在说明下的真值;、明白析取(合取)范式的概念;懂得极大(小)项的概念和主析取(合取)范式的概 念;把握用基本等价式或真值表将公式化为主析取(合取)范式的方法;、把握利用真值表、等值演算法和主析取/合取范式的唯独性判别公式类型和公式等价的方法;、懂得公式蕴涵与规律结果的概念,把握基本蕴涵式;6、把握形式演绎的证明方法; 本章重点习题 P93,1; P98,2,
14、3; P104,2,3; P107,1,3; P112,5; P115,1,2,3; 疑难解析 1、公式恒真性的判定 判定公式的恒真性,包括判定公式是恒真的或是恒假的;详细方法有两种,一是真值 表法,对于任给一个公式,主要列出该公式的真值表,观看真值表的最终一列是否全为 1(或全为 0),就可以判定该公式是否恒真(或恒假),如不全为 0,就为可满意的;二是推 导法,即利用基本等价式推导出结果为 1,或者利用恒真(恒假)判定定理:公式 G 是恒 真的(恒假的)当且仅当等价于它的合取范式(析取范式)中,每个子句(短语)均至少 包含一个原子及其否定;这里要求的析取范式中所含有的每个短语不是微小项,肯
15、定要与求主析取范式相区 别,对于合取范式也同样;2、范式 求范式,包括求析取范式、合取范式、主析取范式和主合取范式;关键有两点:一是6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 精确懂得把握定义;另一是奇妙使用基本等价式中的安排律、同一律和互补律,结果的前一步适当使用等幂律,使相同的短语(或子句)只保留一个;另外,由已经得到的主析取(合取)范式,依据GG,1GG原理,参阅离散数学学习指导书3、形式演绎法P71 例 15,可以求得主合取(析取)范式;把握形式演绎进行规律推理时,一是要懂得并把握 14 个基本蕴涵式,二是会使用
16、三个规章:规章 P、规章 Q 和规章 D,需要进行肯定的练习; 例题分析 例 1 求GPQRP的主析取范式与主合取范式;解 (1)求主析取范式,方法 1:利用真值表求解PQRP0 QPQRG 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 因此GPQQRPQRPQRPQRPQRPR方法 2:推导法7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - GPQRRPPQRPPRQRPPRPQRPP
17、PPQRPQQQRPQRPQRQRRPQRPQPQRPQRPPQRRPQRPQRPQRQQRPQRPQR(2)求主合取范式方法 1:利用上面的真值表PQPRP为 0 的有两行, 它们对应的极大项分别为PQR ,PQR因此,QRPPQRPQR方法 2:利用已求出的主析取范式求主合取范式已用去 6 个微小项,尚有 2 个微小项,即P Q R 与 P Q R 于是G P Q R P Q RG G P Q R P Q RP Q R P Q R例 2 试证明公式 G P Q Q R P R 为恒真公式;证法一:见离散数学学习指导书P60 例 6(4)的解答;(真值表法)证法二:G=(P Q)(Q R)
18、(P R)=(P Q) (Q R)P R =(P Q) ( P R) (Q Q) (Q R)P) R =(P Q P) (P R P)(Q R P) R =(1 (Q R P)R = Q R P R =1 故 G 为恒真公式;例 3 利用形式演绎法证明 P( QR),S P,Q 蕴涵 SR;8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 证明:(1)S P R)规章 P (2) S 规章 D (3) P 规章 Q,依据( 1),(2)(4) P( Q规章 P (5) QR 规章 Q,依据( 3),(4)(6) Q 规章 P
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