الرياضيات المتقطعة: مسائل تدريبية وأسئلة امتحانات

رياضيات علوم الحاسوب وأساس كل برهان: المنطق القضوي والكمّمات، والمجموعات، والعلاقات والدوال، والبيانات مع أقصر المسارات والأشجار الممتدة، ونظرية الأعداد حتى RSA. تطلب أسئلة الامتحان إجابات دقيقة، لذا يهمّ جدول أو رسم مرتّب أكثر من الآلة الحاسبة.

حزمة المراجعة المكثفة (PDF)أوراق قوانين وخطوات الحل ومسائل تدريبية بحلولها الكاملة، جاهزة للطباعة.

مواضيع هذا المقرّر

  1. المنطق القضوي والبراهينجداول الصدق · التكافؤات وطرائق البرهان · الكمّمات والحججحسابات
  2. المجموعات والعلاقات والدوالمخططات فن والمجموعات الجزئية · الاشتمال والاستبعاد والعلاقات · الدوال والعدّحسابات
  3. نظرية البياناتالدرجات والحواف · مسارات أويلر والأشجار · أقصر المسارات والأشجار الممتدةحسابات
  4. نظرية الأعداد والحساب المودوليالقاسم المشترك الأكبر والبواقي · المعكوسات والتطابقات · القوى المودولية وRSAحسابات

نصائح امتحان الرياضيات المتقطعة

  • اكتب جدول الصدق أو مخطط فن: معظم الأخطاء تأتي من إغفال صف أو منطقة.
  • لدحض ادّعاء يكفي مثال مضاد واحد؛ ولإثباته افحص كل الحالات أو قدّم حجة عامة.
  • في الحساب المودولي اختزل بعد كل خطوة وأبقِ البواقي بين 0 وn − 1.

أمثلة محلولة

المنطق القضوي والبراهينسهلة
pq¬(p ∨ q) → q11100100

يوجد صف واحد بالضبط في جدول الصدق يجعل ¬(p ∨ q) → q خاطئة. انقر على ذلك الصف.

¬(p ∨ q) → q
  1. 1p = 1, q = 1
  2. 2p = 1, q = 0
  3. 3p = 0, q = 1
  4. 4p = 0, q = 0
أظهر التلميحات
  1. a → b تساوي 0 فقط عندما a = 1 و b = 0. ¬a تقلب القيمة. a ∨ b تساوي 0 فقط عندما تكون القيمتان 0.
  2. جد الرابط الرئيسي أولًا: ما الذي يجب أن يكون عليه طرفاه لتكون الصيغة كلها 0؟
  3. أعطِ كل جزء عموده الخاص: p ∨ q; ¬(p ∨ q); ¬(p ∨ q) → q.
أظهر الإجابة والشرح

جداول الصدق: للصيغة ذات n متغيرًا مختلفًا 2ⁿ صفًا، صف لكل تركيبة من قيم الصدق (1 = صواب، 0 = خطأ). اعمل من الداخل إلى الخارج وأعطِ كل صيغة جزئية عمودها الخاص. ¬a تقلب القيمة؛ و a ∧ b تساوي 1 فقط عندما تكون القيمتان 1؛ و a ∨ b تساوي 0 فقط عندما تكون القيمتان 0؛ و a → b تساوي 0 فقط عندما a = 1 و b = 0؛ و a ↔ b تساوي 1 عندما يتساوى الطرفان.

جدول الصدق صفًا صفًا

p = 1, q = 1: p ∨ q = 1, ¬(p ∨ q) = 0, ¬(p ∨ q) → q = 1
p = 1, q = 0: p ∨ q = 1, ¬(p ∨ q) = 0, ¬(p ∨ q) → q = 1
p = 0, q = 1: p ∨ q = 1, ¬(p ∨ q) = 0, ¬(p ∨ q) → q = 1
p = 0, q = 0: p ∨ q = 0, ¬(p ∨ q) = 1, ¬(p ∨ q) → q = 0

الصف

p = 0, q = 0 → ¬(p ∨ q) → q = 0

الإجابة

p = 0, q = 0
المجموعات والعلاقات والدوالمتوسطة
UMPC

من بين 53 طالبًا في السنة الأولى، نجح 35 في الرياضيات (M)، ونجح 28 في الفيزياء (P)، ونجح 29 في الكيمياء (C). نجح 20 في M وP، ونجح 18 في M وC، ونجح 10 في P وC، ونجح 6 في الثلاث جميعًا. كم عددهم ممن لا ينتمون إلى أي من المجموعات الثلاث؟

|U| = 53

المطلوب: |(M ∪ P ∪ C)′|

أظهر التلميحات
  1. املأ مخطط فن من المركز إلى الخارج: أولًا الثلاث جميعًا، ثم الأزواج، ثم المجموعات المنفردة.
  2. M وP فقط (وليس C): 20 − 6 = 14. M فقط: 35 − 14 − 12 − 6 = 3.
  3. مجموعة واحدة على الأقل: 35 + 28 + 29 − 20 − 18 − 10 + 6 = 50.
أظهر الإجابة والحل خطوة بخطوة

المجموعات ومخططات فن: A ∪ B تضم العناصر الموجودة في A أو B (أو كليهما)، وA ∩ B العناصر الموجودة في كليهما، وA − B عناصر A التي ليست في B، والمتممة A′ كل ما في U وليس في A. في مخطط فن كل تعبير مجموعات هو اتحاد مناطق، فعُدّه منطقةً منطقةً. الاشتمال والاستبعاد: |A ∪ B| = |A| + |B| − |A ∩ B|، و|A ∪ B ∪ C| = |A| + |B| + |C| − |A ∩ B| − |A ∩ C| − |B ∩ C| + |A ∩ B ∩ C|.

المركز والأزواج

M ∩ P ∩ C: 6
M ∩ P فقط: 20 − 6 = 14
M ∩ C فقط: 18 − 6 = 12
P ∩ C فقط: 10 − 6 = 4

المجموعات المنفردة

M فقط: 35 − 14 − 12 − 6 = 3
P فقط: 28 − 14 − 4 − 6 = 4
C فقط: 29 − 12 − 4 − 6 = 7

الإجابة

|M ∪ P ∪ C| = 50
|(M ∪ P ∪ C)′| = 53 − 50 = 3

الإجابة

|(M ∪ P ∪ C)′| = 3

كيف يعمل التدريب

  • يمزج «تدرّب على هذا المقرّر» مسائل من كل مواضيعه، كما في امتحان حقيقي.
  • لكل مسألة قيم جديدة، فتتعلّم الطريقة بدلًا من حفظ إجابة.
  • هل علِقت؟ افتح تلميحًا صغيرًا أولًا، والشرح الكامل فقط عندما تحتاج إليه.
  • الامتحانات التجريبية محدّدة بوقت ومن دون تلميحات، وتحصل في النهاية على درجتك ومراجعة كاملة.

مقرّرات ذات صلة