離散數學 大作業 與答案

2022-10-10 05:57:04 字數 2078 閱讀 5360

1、請給出乙個集合a,並給出a上既具有對稱性,又具有反對稱性的關係。(10分)

解:a= r=

2、請給出乙個集合a,並給出a上既不具有對稱性,又不具有反對稱性的關係。(10分)

3、設a=,請給出a上的所有關係。(10分)

答:4、設a=,問a上一共有多少個不同的關係。(10分)

5、證明: 命題公式g是恆真的當且僅當在等價於它的合取正規化中,每個子句均至少包含乙個原子及其否定。(10分)

證明:設公式g的合取正規化為:g』=g1g2…gn

若公式g恆真,則g』恆真,即子句gi;i=1,2,…n恆真

為其充要條件。

gi恆真則其必然有乙個原子和它的否定同時出現在gi中,也就是說無論乙個解釋i使這個原子為1或0 ,gi都取1值。

若不然,假設gi恆真,但每個原子和其否定都不同時出現在gi中。則可以給定乙個解釋i,使帶否定號的原子為1,不帶否定號的原子為0,那麼gi在解釋i下的取值為0。這與gi恆真矛盾。

因此,公式g是恆真的當且僅當在等價於它的合取正規化中,每個子句均至少包含乙個原子及其否定。

6、若g=(p,l)是有限圖,設p(g),l(g)的元數分別為m,n。證明:n ,其中表示m中取2的組合數。(10分)

證明:如果g=(p,l)為完全圖,即對於任意的兩點u、v(u≠v),都有一條邊uv,則此時對於元數為m的p(g),l(g)的元數取值最大為。因此,若g=(p,l)為一有限圖,設p(g)的元數為m,則有l(g)的元數n ,其中表示m中取2的組合數。

7、設g是有限圖,p(g),l(g)的元數分別為m,n。,分別是g中點的最小度和最大度。證明:2n/m。(10分)

證明:因為 mm

同時由定理1知=2n

則有 m2nm

由m>0有:2n/m

八、設g=(p,l)是有限圖,p(g),l(g)的元數分別為m,n。證明:如果n> ,則g是連通的。(10分)

證明:反證法,假設此時g不是連通的,則將g中的乙個連通分支作為乙個子圖記為g1,剩餘的部分記為g2。可設p(g1)的元數為m1,p(g2) 的元數為m2,其中1≤m1,m2n≤= m1(m1-1)/2+ m2(m2-1)/2

=1/2(m12+m22- m1- m2)

=1/2(m12+(m-m1)2- m)

=1/2(m2-m-2mm1+2m12)

=1/2(m2-m-2m1(m-m1))

=1/2(m2-m-2m1m2)

由於(m1-1) (m2-1) ≥0所以有:

m1 m2- (m1+m2)+1≥0 即 m1 m2≥ m-1

則有:n ≤1/2(m2-m-2m1m2)

≤1/2(m2-m-2(m-1))

=1/2(m2-3m+2)

=1/2(m-1)(m-2)

= 顯然這與已知n>矛盾,命題得證。

9、設g為圖(可能無限),無迴路,但若任意外加一邊於g後就形成一回路,試證g必為樹。(10分)

證明:從樹的定義出發,

1)由已知有g中無迴路

2)要證g連通,反證法,假設g不連通,則一定存在點u和v,滿足在g中沒有從u到v的路,現在連線u、v,即在g中新增一條邊uv,由已知g中加一條邊後形成一回路可知,g中u、v兩點間有一回路,即若g中刪除邊uv後,點u、v仍然連通,矛盾。所以g連通。

因此,g必為樹

10、證明:乙個有限連通圖g是一條非迴路的簡單路,當且僅當g中有兩個點的度為1,且其餘點的度均為2。(10分)

證明:必要性,設p(g)的元數為n,k=3時顯然成立。假設k=n-1時,g中有兩個點的度為1,且其餘點的度均為2。

則當k=n時,設v1是路g的起點v2是與v1相鄰的另一點,把點v1及邊v1v2從g中刪去得g。顯然g仍是非迴路的簡單路且有n-1個節點,有歸納假設知g中有兩個點的度為1,且其餘點的度均為2。把點v1及邊v1v2加入到g中得g,顯然g中有兩個點的度為1,且其餘點的度均為2,歸納法完成。

充分性,k=3時顯然成立,假設k=n-1時,g是一條非迴路的簡單路。則當k=n時,設v1是路g中度為1的一點,v2是與v1相鄰的另一點,把點v1及邊v1v2從g中刪去得g,此時v2的度必為1(若為0則與g是連通圖矛盾;若為2則在g中v2的度為3,矛盾),有假設知g是一條非迴路的簡單路。把點v1及邊v1v2加入到g中得g顯然仍成立,歸納法完成。

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