Изучение функций в курсе математики
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Комсомольский-на-Амуре государственный
технический университет»
Факультет компьютерных технологий
Кафедра «Информационных систем»
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
по дисциплине «Дискретная математика»
Студент группы 9-ПИ Шикер С.А.
2010
Задача 1. Представьте заштрихованные области диаграммы Эйлера-Венна (рис.1) максимально компактным аналитическим выражением, в котором используется минимальное количество операций и букв.
рис.1
Решение
На рис.2 изображена диаграмма Эйлера-Венна, заштрихованные области которой соответствуют выражению: C∩D. На рис.3 изображена диаграмма Эйлера-Венна, заштрихованные области которой соответствуют выражению: C/B. На рис.4 изображена диаграмма Эйлера-Венна, заштрихованные области которой соответствуют выражению: C∩А.
Рис. 2 Рис. 3 Рис.4
Чтобы получить необходимое множество (рис. 1) необходимо между этими тремя выражениями поставить операцию объединение. В результате получаем:
(C∩D) И (C/B) И (C∩A)
Задание 2. Записать высказывание в виде формулы логики высказываний, используя пропозициональные (логические) переменные для обозначения элементарных высказываний, т.е. таких, которые уже не могут быть построены из каких – либо других высказываний:
Неверно, что если Сидоров - не кассир, то Сидоров убил кассира; следовательно, фамилия кассира – Сидоров.
Решение
Введем обозначения:
a – «Сидоров – кассир»
b – «Сидоров убил кассира»
Исходное высказывание содержит связку «если …, то …», которая соответствует импликации, а так же связку «Неверно, что…» и предлог «не», что соответствует отрицанию. Формула имеет вид:
→ a
Задание 3. Используя равносильности логики высказываний, упростить исходную формулу
Для исходной формулы и упрощенной построить таблицу истинности.
Решение.
Введем обозначения: F1 =
F2 =
Построим таблицу истинности для F1 и F2:
№ | a | b | c |
|
|
|
|
F1 |
|
F2 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
3 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
4 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
5 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
6 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
7 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Столбцы, соответствующие F1 и F2, совпадают. Это значит, что аналитические преобразования исходной формулы верны.
Задание 4. Ниже приведена клауза
Необходимо выяснить при помощи алгоритма Вонга и метода резолюции является ли клауза теоремой.
Решение
Метод Вонга.
Построим дерево доказательства.
Все ветви дерева заканчиваются клаузами, в которых по обеим сторонам символа присутствует одна и та же буква. Следовательно, логическая теорема верна.
Метод резолюция.
Необходимо преобразовать клаузу таким образом, чтобы после знака получился ноль, при этом избавимся от импликации.
Ǿ
Выпишем по порядку все посылки и далее начнем их «склеивать».
1 |
|
7 | (2;3)А |
2 |
|
8 |
(1;5) |
3 |
|
9 |
(7;4) |
4 |
|
10 | (9;6)B |
5 |
|
11 | (10;8)Ǿ |
6 |
|
Иначе, порядок «склеивания» можно представить в виде цепочки равносильных преобразований:
Задание 5. Заданы номера наборов аргументов, на которых булева функция принимает значение, равное единице. Необходимо:
Записать булеву функцию в СДНФ и СКНФ;
Минимизировать функцию с помощью минимизационной карты;
Построить алгоритм Куайна.
Выяснить к каким функционально-замкнутым классам принадлежит булева функция;
f (x1,x2,x3,x4)=1010010010110011
Решение
Запишем СДНФ и СКНФ булевой функции.
СДНФ(1):№ 0,2,5,8,10,11,14,15
f = 123412 3412341234
1234123412341234
СКНФ(0):№ 1,3,4,6,7,9,12,13
f = (1234) (1234) (1234) (1
234) (123 4) (123 4) (1
234) (1234)
Строим минимизационную карту и пошагово выполняем алгоритм.
Шаг1.
№ |
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x1x2 |
x1x3 |
x1x4 |
x2x3 |
x2x4 |
x3x4 |
x1x2x3 |
x1x2x4 |
x1x3x4 |
x2x3x4 |
x1x2x3x4 |
f |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 2 | 1 | 0 | 2 | 2 | 2 | 1 |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 | 3 | 3 | 3 | 0 |
4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 2 | 2 | 0 | 2 | 2 | 0 | 4 | 4 | 0 |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 5 | 5 | 1 |
6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 6 | 6 | 0 |
7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 7 | 7 | 0 |
8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 2 | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 | 4 | 4 | 4 | 0 | 8 | 1 |
9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 2 | 2 | 3 | 0 | 1 | 1 | 4 | 5 | 5 | 1 | 9 | 0 |
10 | 1 | 0 | 1 | 0 | 2 | 3 | 2 | 1 | 0 | 2 | 5 | 4 | 6 | 2 | 10 | 1 |
11 | 1 | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 | 1 | 1 | 3 | 5 | 5 | 7 | 3 | 11 | 1 |
12 | 1 | 1 | 0 | 0 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 0 | 6 | 6 | 4 | 4 | 12 | 0 |
13 | 1 | 1 | 0 | 1 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | 1 | 6 | 7 | 5 | 5 | 13 | 0 |
14 | 1 | 1 | 1 | 0 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 2 | 7 | 6 | 6 | 6 | 14 | 1 |
15 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 7 | 7 | 7 | 7 | 15 | 1 |
Шаг 2. Вычеркиваем строки, в которых функция обращается в нуль.
Шаг 3. В каждом столбце из сохранившихся чисел вычеркиваем те, равные которым уже вычеркнуты в этом столбце на предыдущем шаге.
Шаг 4. В сохранившихся строках выбираем «значения» наименьших по числу множителей конъюнкций (включая и конъюнкции с одним множителем – переменные) и обводим их.
Шаг 5. Если в одном столбце обведено несколько одинаковых чисел, то вычеркиваем все, кроме одного.
Результирующая таблица имеет вид:
№ |
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x1x2 |
x1x3 |
x1x4 |
x2x3 |
x2x4 |
x3x4 |
x1x2x3 |
x1x2x4 |
x1x3x4 |
x2x3x4 |
x1x2x3x4 |
f |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 2 | 1 | 0 | 2 | 2 | 2 | 1 |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 | 3 | 3 | 3 | 0 |
4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.),
обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus.
Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Похожие рефераты: |