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离散数学课后习题答案(左孝凌).doc

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离散数学课后习题答案 (左孝凌版) 1-1,1-2 (1) 解: a) 是命题,真值为 T。 b) 不是命题。 c) 是命题,真值要根据具体情况确定。 d) 不是命题。 e) 是命题,真值为 T。 f) 是命题,真值为 T。 g) 是命题,真值为 F。 h) 不是命题。 i) 不是命题。 (2) 解: 原子命题:我爱北京天安门。 复合命题:如果不是练健美操,我就出外旅游拉。 (3) 解: a) b) (┓P ∧R)→Q Q→R c) ┓P d) P→┓Q (4) 解: a)设 Q:我将去参加舞会。R:我有时间。P:天下雨。 Q (R∧┓P):我将去参加舞会当且仅当我有时间和天不下雨。 b)设 R:我在看电视。Q:我在吃苹果。 R∧Q:我在看电视边吃苹果。 c) 设 Q:一个数是奇数。R:一个数不能被 2 除。 (Q→R)∧(R→Q):一个数是奇数,则它不能被 2 整除并且一个数不能被 2 整除,则它是奇数。 (5) 解: a) 设 P:王强身体很好。Q:王强成绩很好。P∧Q b) 设 P:小李看书。Q:小李听音乐。P∧Q c) 设 P:气候很好。Q:气候很热。P∨Q d) 设 P: a 和 b 是偶数。Q:a+b 是偶数。P→Q e) 设 P:四边形 ABCD 是平行四边形。Q :四边形 ABCD 的对边平行。PQ f) 设 P:语法错误。Q:程序错误。R:停机。(P∨ Q)→ R (6) 解: a) b) c) d) e) f) g) P:天气炎热。Q:正在下雨。 P∧Q P:天气炎热。R:湿度较低。 P∧R R:天正在下雨。S:湿度很高。 R∨S A:刘英上山。B:李进上山。 A∧B M:老王是革新者。N:小李是革新者。 M∨N L:你看电影。M:我看电影。 ┓L→┓M P:我不看电视。Q:我不外出。 R:我在睡觉。 P∧Q∧R
h) P:控制台打字机作输入设备。Q:控制台打字机作输出设备。P∧Q 1-3 (1)解: a) 不是合式公式,没有规定运算符次序(若规定运算符次序后亦可作为合式公式) b) 是合式公式 c) 不是合式公式(括弧不配对) d) 不是合式公式(R 和 S 之间缺少联结词) e) 是合式公式。 (2)解: a) A 是合式公式,(A∨B)是合式公式,(A→(A∨B)) 是合式公式。这个过程可以简记为: A;(A∨B);(A→(A∨B)) 同理可记 b) A;┓A ;(┓A∧B) ;((┓A∧B)∧A) c) A;┓A ;B;(┓A→B) ;(B→A) ;((┓A→B)→(B→A)) d) A;B;(A→B) ;(B→A) ;((A→B)∨(B→A)) (3)解: a) ((((A→C)→((B∧C)→A))→((B∧C)→A))→(A→C)) b) ((B→A)∨(A→B))。 (4)解: a) 是由 c) 式进行代换得到,在 c) 中用 Q 代换 P, (P→P)代换 Q. d) 是由 a) 式进行代换得到,在 a) 中用 P→(Q→P)代换 Q. e) 是由 b) 式进行代换得到,用 R 代换 P, S 代换 Q, Q 代换 R, P 代换 S. (5)解: a) P: 你没有给我写信。 R: 信在途中丢失了。 P Q b) P: 张三不去。Q: 李四不去。R: 他就去。 (P∧Q)→R c) P: 我们能划船。 Q: 我们能跑步。 ┓(P∧Q) d) P: 你来了。Q: 他唱歌。R: 你伴奏。 P→(QR) ∨ (6)解: P:它占据空间。 Q:它有质量。 R:它不断变化。 S:它是物质。 这个人起初主张:(P∧Q∧R)  S 后来主张:(P∧QS)∧(S→R) 这个人开头主张与后来主张的不同点在于:后来认为有 P∧Q 必同时有 R,开头时没有这样的主张。 (7)解: a) P: 上午下雨。 Q:我去看电影。 R:我在家里读书。 S:我在家里看报。(┓P→Q)∧(P→(R∨S)) b) P: 我今天进城。Q:天下雨。┓Q→P c) P: 你走了。 Q:我留下。Q→P 1-4 (4)解:a) P Q R Q∧R P∧(Q∧R) P∧Q (P∧Q)∧R
T T T T F F F F T T F F T T F F T F T F T F T F 所以,P∧(Q∧R)  (P∧Q)∧R T F F F T F F F T F F F F F F F T T F F F F F F T F F F F F F F b) Q T T F F T T F F R T F T F T F T F P T T T T F F F F Q∨R P∨(Q∨R) P∨Q (P∨Q)∨R T T T F T T T F T T T T T T T F T T T T T T F F T T T T T T T F 所以,P∨(Q∨R)  (P∨Q)∨R c) P Q R Q∨R P∧(Q∨R) P∧Q P∧R (P∧Q)∨(P∧R) T T T T T F T F T T F F F T T F T F F F T F F F T T T F T T T F T T T F F F F F T T F F F F F F T F T F F F F F T T T F F F F F 所以,P∧(Q∨R)  (P∧Q)∨(P∧R) d) Q T F T F P T T F F ┓P F F T T ┓Q ┓P∨┓Q ┓(P∧Q) ┓P∧┓Q ┓(P∨Q) F T F T F T T T F T T T F F F T F F F T 所以,┓(P∧Q) ┓P∨┓Q, ┓(P∨Q) ┓P∧┓Q (5)解:如表,对问好所填的地方,可得公式 F1~F6,可表达为 P Q R F1 F2 F3 F4 F5 F6
T T T T F F F F T T F F T T F F T F T F T F T F T F T F T T T F F1:(Q→P)→R F2:(P∧┓Q∧┓R)∨(┓P∧┓Q∧┓R) F3:(P←→Q)∧(Q∨R) F4:(┓P∨┓Q∨R)∧(P∨┓Q∨R) F5:(┓P∨┓Q∨R)∧(┓P∨┓Q∨┓R) F6:┓(P∨Q∨R) (6) 1 F F F F P F F T T Q F T F T 2 T F F F 3 F T F F 4 T T F F 5 F F T F 6 T F T F 7 F T T F 解:由上表可得有关公式为 1.F 2.┓(P∨Q) 3.┓(Q→P) F F F T F F F T 8 T T T F T T F F F F T F T F T T T F T T F F T T T T T T F F F F F F F T 9 F F F T 10 11 12 13 14 15 16 T F F T F T F T T T F T F F T T T F T T F T T T T T T T 4.┓P 8.┓(P∧Q) 12.P→Q 5.┓(P→Q) 9.P∧Q 13.P 6.┓Q 10.PQ 7.┓(PQ) 11.Q 14.Q→P 15.P∨Q 16.T (7) 证明: a) A→(B→A) ┐A∨(┐B∨A)  A∨(┐A∨┐B)  A∨(A→┐B) ┐A→(A→┐B) b) ┐(AB) ┐((A∧B)∨(┐A∧┐B)) ┐((A∧B)∨┐(A∨B)) (A∨B)∧┐(A∧B) 或 ┐(AB) ┐((A→B)∧(B→A)) ┐((┐A∨B)∧(┐B∨A)) ┐((┐A∧┐B)∨(┐A∧A)∨(B∧┐B)∨(B∧A)) ┐((┐A∧┐B)∨(B∧A)) ┐(┐(A∨B))∨(A∧B) (A∨B)∧┐(A∧B) c) ┐(A→B)  ┐(┐A∨B) A∧┐B d) ┐(AB)┐((A→B)∧(B→A)) ┐((┐A∨B)∧(┐B∨A)) (A∧┐B)∨(┐A∧B) e) (((A∧B∧C)→D)∧(C→(A∨B∨D)))
(┐(A∧B∧C)∨D)∧(┐C∨(A∨B∨D)) (┐(A∧B∧C)∨D)∧(┐(┐A∧┐B∧C)∨D)  (┐(A∧B∧C)∧┐(┐A∧┐B∧C))∨D ((A∧B∧C)∨(┐A∧┐B∧C))→D  (((A∧B)∨(┐A∧┐B))∧C)→D  ((C∧(AB))→D) f) A→(B∨C)  ┐A∨(B∨C)  (┐A∨B)∨C ┐(A∧┐B)∨C  (A∧┐B)→C g) (A→D)∧(B→D)(┐A∨D)∧(┐B∨D) (┐A∧┐B)∨D  ┐(A∨B)∨D  (A∨B)→D h) ((A∧B)→C)∧(B→(D∨C)) (┐(A∧B)∨C)∧(┐B∨(D∨C))  (┐(A∧B)∧(┐B∨D))∨C (┐(A∧B) ∧┐(┐D∧B))∨C ┐((A∧B)∨(┐D∧B))∨C  ((A∨┐D)∧B)→C  (B∧(D→A))→C (8)解: a) ((A→B)  (┐B→┐A))∧C  ((┐A∨B)  (B∨┐A))∧C  ((┐A∨B)  (┐A∨B))∧C T∧C C b) A∨(┐A∨(B∧┐B))  (A∨┐A)∨(B∧┐B) T∨F T c) (A∧B∧C)∨(┐A∧B∧C)  (A∨┐A) ∧(B∧C) T∧(B∧C) B∧C (9)解:1)设 C 为 T,A 为 T,B 为 F,则满足 A∨CB∨C,但 AB 不成立。 2)设 C 为 F,A 为 T,B 为 F,则满足 A∧CB∧C,但 AB 不成立。 3)由题意知┐A 和┐B 的真值相同,所以 A 和 B 的真值也相同。 习题 1-5 (1) 证明: a) (P∧(P→Q))→Q  (P∧(┐P∨Q))→Q (P∧┐P)∨(P∧Q)→Q (P∧Q)→Q ┐(P∧Q)∨Q ┐P∨┐Q∨Q ┐P∨T T b) ┐P→(P→Q)
c) d) P∨(┐P∨Q)  (P∨┐P)∨Q T∨Q T ((P→Q)∧(Q→R))→(P→R) 因为(P→Q)∧(Q→R)(P→R) 所以 (P→Q)∧(Q→R)为重言式。 ((a∧b)∨(b∧c) ∨(c∧a))(a∨b)∧(b∨c)∧(c∨a) 因为((a∧b)∨(b∧c)∨(c∧a)) ((a∨c)∧b)∨(c∧a) ((a∨c)∨(c∧a))∧(b∨(c∧a)) (a∨c)∧(b∨c)∧(b∨a) 所以((a∧b)∨(b∧c) ∨(c∧a))(a∨b)∧(b∨c)∧(c∨a) 为重言式。 (2) 证明: a)(P→Q)P→(P∧Q) 解法 1: 设 P→Q 为 T (1)若 P 为 T,则 Q 为 T,所以 P∧Q 为 T,故 P→(P∧Q)为 T (2)若 P 为 F,则 Q 为 F,所以 P∧Q 为 F,P→(P∧Q)为 T 命题得证 解法 2: 设 P→(P∧Q)为 F ,则 P 为 T,(P∧Q)为 F ,故必有 P 为 T,Q 为 F ,所以 P→Q 为 F。 解法 3: (P→Q) →(P→(P∧Q)) ┐(┐P∨Q)∨(┐P∨(P∧Q)) ┐(┐P∨Q)∨((┐P∨P)∧(┐P∨Q)) T 所以(P→Q)P→(P∧Q) b)(P→Q)→QP∨Q 设 P∨Q 为 F,则 P 为 F,且 Q 为 F, 故 P→Q 为 T,(P→Q)→Q 为 F, 所以(P→Q)→QP∨Q。 c)(Q→(P∧┐P))→(R→(R→(P∧┐P)))R→Q 设 R→Q 为 F,则 R 为 T,且 Q 为 F,又 P∧┐P 为 F 所以 Q→(P∧┐P)为 T,R→(P∧┐P)为 F 所以 R→(R→(P∧┐P))为 F,所以(Q→(P∧┐P))→(R→(R→(P∧┐P)))为 F 即(Q→(P∧┐P))→(R→(R→(P∧┐P)))R→Q 成立。 (3) 解: a) P→Q 表示命题“如果 8 是偶数,那么糖果是甜的”。 b) a)的逆换式 Q→P 表示命题“如果糖果是甜的,那么 8 是偶数”。 c) a)的反换式┐P→┐Q 表示命题“如果 8 不是偶数,那么糖果不是甜的”。 d) a)的逆反式┐Q→┐P 表示命题“如果糖果不是甜的,那么 8 不是偶数”。 (4) 解: a) 如果天下雨,我不去。 设 P:天下雨。Q:我不去。P→Q 逆换式 Q→P 表示命题:如果我不去,则天下雨。
逆反式┐Q→┐P 表示命题:如果我去,则天不下雨 b) 仅当你走我将留下。 设 S:你走了。R:我将留下。R→S 逆换式 S→R 表示命题:如果你走了则我将留下。 逆反式┐S→┐R 表示命题:如果你不走,则我不留下。 c) 如果我不能获得更多帮助,我不能完成个任务。 设 E:我不能获得更多帮助。H:我不能完成这个任务。E→H 逆换式 H→E 表示命题:我不能完成这个任务,则我不能获得更多帮助。 逆反式┐H→┐E 表示命题:我完成这个任务,则我能获得更多帮助 (5) 试证明 PQ,Q 逻辑蕴含 P。 证明:解法 1: 本题要求证明(PQ) ∧QP, 设(PQ) ∧Q 为 T,则(PQ)为 T,Q 为 T,故由的定义,必有 P 为 T。 所以(PQ) ∧QP 解法 2: 由体题可知,即证((PQ)∧Q)→P 是永真式。 ((PQ)∧Q)→P  (((P∧Q) ∨(┐P∧┐Q)) ∧Q)→P  (┐((P∧Q) ∨(┐P∧┐Q)) ∨┐Q) ∨P  (((┐P∨┐Q) ∧(P∨Q)) ∨┐Q) ∨P  ((┐Q∨┐P∨┐Q) ∧(┐Q∨P∨Q)) ∨P  ((┐Q∨┐P) ∧T) ∨P ┐Q∨┐P∨P ┐Q∨T T (6) 解: P:我学习 Q:我数学不及格 R:我热衷于玩扑克。 Q R 如果我学习,那么我数学不会不及格: 如果我不热衷于玩扑克,那么我将学习: P→┐Q ┐R→P 但我数学不及格: 因此我热衷于玩扑克。 即本题符号化为:(P→┐Q)∧(┐R→P)∧QR 证: 证法 1:((P→┐Q)∧(┐R→P)∧Q)→R  ┐((┐P∨┐Q)∧(R∨P)∧Q) ∨R  (P∧Q)∨(┐R∧┐P)∨┐Q∨R  ((┐Q∨P)∧(┐Q∨Q))∨((R∨┐R)∧(R∨┐P))  ┐Q∨P∨R∨┐P  T 所以,论证有效。 证法 2:设(P→┐Q)∧(┐R→P)∧Q 为 T, 则因 Q 为 T,(P→┐Q) 为 T,可得 P 为 F, 由(┐R→P)为 T,得到 R 为 T。 故本题论证有效。 (7) 解: P:6 是偶数 Q:7 被 2 除尽 R:5 是素数
R ┐P 如果 6 是偶数,则 7 被 2 除不尽 或 5 不是素数,或 7 被 2 除尽 P→┐Q ┐R∨Q 5 是素数 所以 6 是奇数 即本题符号化为:(P→┐Q)∧(┐R∨Q)∧R ┐P 证: 证法 1:((P→┐Q)∧(┐R∨Q)∧R)→┐P  ┐((┐P∨┐Q) ∧(┐R∨Q) ∧R) ∨┐P  ((P∧Q) ∨(R∧┐Q) ∨┐R) ∨┐P  ((┐P∨P) ∧(┐P∨Q)) ∨((┐R∨R) ∧(┐R∨┐Q))  (┐P∨Q) ∨(┐R∨┐Q) T 所以,论证有效,但实际上他不符合实际意义。 证法 2:(P→┐Q)∧(┐R∨Q)∧R 为 T, 则有 R 为 T,且┐R∨Q 为 T,故 Q 为 T, 再由 P→┐Q 为 T,得到┐P 为 T。 (8) 证明: a) P(┐P→Q) 设 P 为 T,则┐P 为 F,故┐P→Q 为 T b) ┐A∧B∧CC 假定┐A∧B∧C 为 T,则 C 为 T。 c) CA∨B∨┐B 因为 A∨B∨┐B 为永真,所以 CA∨B∨┐B 成立。 d) ┐(A∧B) ┐A∨┐B 设┐(A∧B)为 T,则 A∧B 为 F。 若 A 为 T,B 为 F,则┐A 为 F,┐B 为 T,故┐A∨┐B 为 T。 若 A 为 F,B 为 T,则┐A 为 T,┐B 为 F,故┐A∨┐B 为 T。 若 A 为 F,B 为 F,则┐A 为 T,┐B 为 T,故┐A∨┐B 为 T。 命题得证。 e) ┐A→(B∨C),D∨E,(D∨E)→┐AB∨C 设┐A→(B∨C),D∨E,(D∨E)→┐A 为 T, 则 D∨E 为 T,(D∨E)→┐A 为 T,所以┐A 为 T 又┐A→(B∨C)为 T,所以 B∨C 为 T。命题得证。 f) (A∧B)→C,┐D,┐C∨D┐A∨┐B 设(A∧B)→C,┐D,┐C∨D 为 T,则┐D 为 T,┐C∨D 为 T,所以 C 为 F 又(A∧B)→C 为 T,所以 A∧B 为 F,所以┐A∨┐B 为 T。命题得证。 (9)解: a) 如果他有勇气,他将得胜。 P:他有勇气 Q:他将得胜 原命题:P→Q 逆反式:┐Q→┐P 表示:如果他失败了,说明他没勇气。 b) 仅当他不累他将得胜。 P:他不累 原命题:Q→P Q:他得胜 逆反式:┐P→┐Q 表示:如果他累,他将失败。 习题 1-6 (1)解:
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