Matematyka dyskretna: zadania i pytania egzaminacyjne

Matematyka informatyki i każdego dowodu: rachunek zdań i kwantyfikatory, zbiory, relacje i funkcje, grafy z najkrótszymi ścieżkami i drzewami rozpinającymi oraz teoria liczb aż do RSA. Pytania egzaminacyjne wymagają dokładnych odpowiedzi, więc staranna tabela lub rysunek liczą się bardziej niż kalkulator.

Zestaw na powtórkę (PDF)Wzory, kroki metod i zadania z pełnymi rozwiązaniami, gotowe do wydruku.

Tematy w tym przedmiocie

  1. Rachunek zdań i dowodytablice prawdy · równoważności i metody dowodzenia · kwantyfikatory i wnioskowaniaobliczenia
  2. Zbiory, relacje i funkcjediagramy Venna i podzbiory · włączenia i wyłączenia oraz relacje · funkcje i zliczanieobliczenia
  3. Teoria grafówstopnie i krawędzie · ścieżki Eulera i drzewa · najkrótsze ścieżki i drzewa rozpinająceobliczenia
  4. Teoria liczb i arytmetyka modularnaNWD i reszty · elementy odwrotne i kongruencje · potęgi modularne i RSAobliczenia

Wskazówki egzaminacyjne: Matematyka dyskretna

  • Wypisz tablicę prawdy albo narysuj diagram Venna: większość błędów bierze się z pominięcia wiersza lub obszaru.
  • Aby obalić twierdzenie, wystarczy jeden kontrprzykład; aby je udowodnić, sprawdź wszystkie przypadki albo podaj ogólny argument.
  • W arytmetyce modularnej redukuj po każdym kroku i trzymaj reszty między 0 a n − 1.

Przykłady z rozwiązaniami

Rachunek zdań i dowodyŁatwy
pq¬(p ∨ q) → q11100100

Dokładnie jeden wiersz tablicy prawdy czyni ¬(p ∨ q) → q fałszywym. Kliknij ten wiersz.

¬(p ∨ q) → q
  1. 1p = 1, q = 1
  2. 2p = 1, q = 0
  3. 3p = 0, q = 1
  4. 4p = 0, q = 0
Pokaż podpowiedzi
  1. a → b jest równe 0 tylko wtedy, gdy a = 1 i b = 0. ¬a odwraca wartość. a ∨ b jest równe 0 tylko wtedy, gdy oba są równe 0.
  2. Najpierw ustal główny spójnik: jakie muszą być jego dwie strony, aby cała formuła była 0?
  3. Każdej części daj osobną kolumnę: p ∨ q; ¬(p ∨ q); ¬(p ∨ q) → q.
Pokaż odpowiedź i wyjaśnienie

Tablice prawdy: formuła z n różnymi zmiennymi ma 2ⁿ wierszy, po jednym dla każdej kombinacji wartości logicznych (1 = prawda, 0 = fałsz). Pracuj od wewnątrz na zewnątrz i każdej podformule daj osobną kolumnę. ¬a odwraca wartość; a ∧ b jest równe 1 tylko wtedy, gdy oba są równe 1; a ∨ b jest równe 0 tylko wtedy, gdy oba są równe 0; a → b jest równe 0 tylko wtedy, gdy a = 1 i b = 0; a ↔ b jest równe 1, gdy obie strony są równe.

Tablica prawdy wiersz po wierszu

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

Wiersz

p = 0, q = 0 → ¬(p ∨ q) → q = 0

Odpowiedź

p = 0, q = 0
Zbiory, relacje i funkcjeŚredni
UMPC

Spośród 53 studentów pierwszego roku matematykę (M) zaliczyło 35, fizykę (P) 28, a chemię (C) 29. M i P zaliczyło 20, M i C 18, P i C 10, a wszystkie trzy 6. Ile elementów nie należy do żadnego z trzech zbiorów?

|U| = 53

Oblicz |(M ∪ P ∪ C)′|

Pokaż podpowiedzi
  1. Wypełniaj diagram Venna od środka na zewnątrz: najpierw wszystkie trzy, potem pary, potem pojedyncze zbiory.
  2. Tylko M i P (bez C): 20 − 6 = 14. Tylko M: 35 − 14 − 12 − 6 = 3.
  3. Co najmniej jeden zbiór: 35 + 28 + 29 − 20 − 18 − 10 + 6 = 50.
Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku

Zbiory i diagramy Venna: A ∪ B zawiera elementy należące do A lub B (lub obu), A ∩ B elementy należące do obu, A − B elementy A, które nie należą do B, a dopełnienie A′ wszystko w U, co nie należy do A. Na diagramie Venna każde wyrażenie na zbiorach jest sumą obszarów, więc zliczaj je obszar po obszarze. Włączenia i wyłączenia: |A ∪ B| = |A| + |B| − |A ∩ B| oraz |A ∪ B ∪ C| = |A| + |B| + |C| − |A ∩ B| − |A ∩ C| − |B ∩ C| + |A ∩ B ∩ C|.

Środek i pary

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

Pojedyncze zbiory

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

Odpowiedź

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

Odpowiedź

|(M ∪ P ∪ C)′| = 3

Jak wygląda ćwiczenie

  • „Ćwicz ten przedmiot” miesza zadania ze wszystkich jego tematów, jak na prawdziwym egzaminie.
  • Każde zadanie ma nowe wartości, więc uczysz się metody, a nie odpowiedzi.
  • Utknąłeś? Najpierw otwórz małą podpowiedź, a pełne wyjaśnienie dopiero wtedy, gdy go potrzebujesz.
  • Egzaminy próbne są mierzone czasem i nie mają podpowiedzi, a na końcu dostajesz wynik i pełne omówienie.

Powiązane przedmioty