Pytania egzaminacyjne z „Matematyki dyskretnej” |
|
|||||
|
|
|
||||
|
1. Teoria mnogości (teoria zbiorów) - dział matematyki, badający własności zbiorów. Na gruncie teorii mnogości można zdefiniować wszystkie podstawowe pojęcia matematyczne. |
|
||||
|
2. Zbiór określany jest jednoznacznie przez swoje elementy. Sposoby określenia zbiorów:
|
|
||||
|
3. Zasada ekstensjonalności: dwa zbiory A i B są równe zawierają te same elementy: A = B x (xA xB) |
|
||||
|
4. Zasada dystrybutywności: żaden zbiór nie jest identyczny z żadnym ze swoich elementów: ~(A x (xA x = A)) {a} ≠ a |
|
||||
|
5. Jeżeli A i B są zbiorami oraz każdy element zbioru A jest elementem zbioru B to A nazywamy podzbiorem B A B: A B x (xA xB) |
|
||||
|
6. Zbiory niewłaściwe zbioru A: zbiór A oraz zbiór pusty |
|
||||
|
7. Zbiór wszystkich podzbiorów zbioru A nazywamy zbiorem potęgowym zbioru A i oznaczamy P(A): P(A) = {M| M A} |
|
||||
|
8. Do każdego zbioru potęgowego należy zbiór pusty P(A) |
|
||||
|
9. Jeśli A ma n elementów to moc zbioru P(A) wynosi 2n |
|
||||
|
10. Dopełnieniem zbioru A jest zbiór A' do którego należą elementy, które nie należą do zbioru A (należą do U - uniwersum): A' = {x| xU xA} |
|
||||
|
11. Diagramy Venna stosuje się do zobrazowania zbiorów i operacji na nich wykorzystując figury płaskie. Zbiory A, B - koła, owale; U - prostokąt. |
|
||||
|
12. Suma zbiorów „”: A B = {x| xA xB} |
|
||||
|
13. Iloczyn zbiorów „”: A B = {x| xA xB] |
|
||||
|
14. Dwa zbiory nazywamy rozłącznymi, jeżeli nie mają żadnego wspólnego elementu: A B = |
|
||||
|
15. Różnica zbiorów: A\B = {x| xA xB} = A\(A B) |
|
||||
|
16. Dopełnienie zbioru A: xA' xU xA |
|
||||
|
17. Różnica symetryczne dwóch zbiorów: A B = {x| (xA xB) (xB xA)} = (A\B) (B\A) |
|
||||
|
18. Prawa de Morgana: (A B)' = A' B' (A B)' = A' B' |
|
||||
|
19. Prawa idempotentności: A A = A A A = A |
|
||||
|
20. Iloczynem kartezjańskim zbiorów A1 A2 A3 … An nazywamy zbiór: A1 A2 A3 … An = { (a1, a2, a3 … an)| a1A1 a2A2 … anAn} |
|
||||
|
21. N-tą potęgą kartezjańską zbioru A nazywamy zbiór A1 A2 A3 … An = An jeżeli A1 = A2 = A3 = … = An |
|
||||
|
22. Relacją n-argumentową na zbiorach A1 A2 A3 … An nazywamy podzbiór iloczynu kartezjańskiego tych zbiorów. A1 A2 A3 … An
|
|
||||
|
23. Relacją binarną między elementami zbiorów A i B nazywamy dowolny podzbiór zbioru A B. Jeżeli A = B to relację A2 nazywamy relacją binarną określoną na A
|
|
||||
|
24. Dziedziną relacji binarnej nazywamy zbiór: D() = {aA| bB ab}
|
|
||||
|
25. Przeciwdziedziną relacji binarnej nazywamy zbiór: D-1() = {bB| aA ab} |
|
||||
|
26. Zbiór D() D-1() nazywamy polem relacji |
|
||||
|
27. Pole relacji wynosi ={(1,1),(b,2),(c,c)} wygląda tak: D() D-1() = {1, b, c, 2} |
|
||||
|
28. Dopełnieniem ' relacji binarnej jest zbiór: ' = (A B)\ |
|
||||
|
29. Relacją odwrotną -1 do relacji binarnej jest zbiór: -1 = {(a, b)| ba} |
|
||||
|
30. Złożeniem (superpozycją) relacji 1 i 2 nazywamy zbiór: 1 ◦ 2 = {(a, c)| bB a1b b2c}
|
|
||||
|
|
1 |
2 |
3 |
||
|
32. Zwrotna w A: aA aa |
1 |
0 |
0 |
||
|
33. Przeciwzwrotna w A: aA ~(aa) |
0 |
1 |
1 |
||
|
34. Symetryczna w A: (aA bA) ab ba |
1 |
0 |
1 |
||
|
35. Przeciwsymetryczna (asymetryczna) w A: (aA bA) ab ~(ba) |
|
||||
|
36. Antysymetryczna w A: ( aA bA) ab ba a = b |
|
||||
|
37. Przechodnia w A: (aA bA cA) ab bc ac |
|
||||
|
38. Liniowa w A: (aA bA) ab ba |
|
||||
|
39. Spójna w A: (aA bA) ab ba a = b |
|
||||
|
40. Jeżeli A2 i A1 A to relację A12 nazywamy obcięciem relacji do A1 i oznaczamy |A1 |
|
||||
|
41. Relację binarną A2 nazywamy relacją równoważności, jeżeli jest zwrotna, symetryczna i przechodnia |
|
||||
|
42. Zbiór postaci [a] = {b| bA ab} nazywamy klasą abstrakcji elementu a względem relacji |
|
||||
|
43. Własności klasy abstrakcji(2/3):
|
|
||||
|
44. Zbiór ilorazowy A/R jest to zbiór wszystkich klas abstrakcji zbioru A wzglądem relacji równoważności R. A/={[a] | aA} |
|
||||
|
45. Podzbiór Z P(A) zbioru potęgowego P(A) nazywamy rozkładem zbioru A, jeżeli: Z (X, Y Z X ≠ Y X Y = ) (XZ) X = A; (XZ) -> suma wszystkich zbiorów XZ |
|
||||
|
46. Twierdzenie o rozkładzie (faktoryzacji): Każda relacja równoważności w zbiorze A indukuje pewien rozkład Z zbioru A, a mianowicie Z=A\R i na odwrót, każdemu rozkładowi Z zbioru A odpowiada pewna relacja równoważności w A: ab XZ (aX bX) |
|
||||
|
47. Relacją porządkującą nazywamy relację binarną w zbiorze A, która jest zwrotna, słaboantysymetryczna i przechodnia |
|
||||
|
48. Łańcuchem (całkowitym porządkiem) nazywamy relację binarną w zbiorze A, która jest zwrotna, słaboantysymetryczna, przechodnia i liniowa.
|
|
||||
|
49. Zbiór A określony jest wówczas jako uporządkowany (liniowo uporządkowany) przez relację , gdy jest ona relacją porządkującą (łańcuchem).
|
|
||||
|
50. Przez standardową relację „jest mniejsze lub równe”
|
|
||||
|
51. Funkcją nazywamy relację XY, jeżeli: (xX yY zY) (xy xz y = z) |
|
||||
|
52. Relację XY nazywamy funkcją, jeżeli: (xX yY zY) (xy xz y = z) |
|
||||
|
53. Dziedziną funkcji f nazywamy zbiór Df = {xX| yY ( f(x)=y) }
|
|
||||
|
54. Przeciwdziedziną funkcji f nazywamy zbiór Wf = {yY| xX ( f(x)=y )}
|
|
||||
|
55/56. Odwzorowaniem (przekształceniem) zbioru X w zbiór Y nazywamy taką funkcję f, że Df=X i WfY i oznaczamy f: X→Y
|
|
||||
|
55/56. Odwzorowaniem (przekształceniem) zbioru X w zbiór Y nazywamy taką funkcję f, że Df=X i WfY i oznaczamy f: X→Y
|
|
||||
|
57. Odwzorowanie f nazywamy z X „na” Y (surjekcja, epimorfizm) jeżeli yY xX f(x) = y (inaczej: Wf=Y) |
|
||||
|
58. Odwzorowanie f nazywamy różnowartościowym (iniekcją, monomorfizmem) jeżeli x1X x2X yY ((x1,y)f (x2,y)f x1=x2)
|
|
||||
|
59. Odwzorowanie f nazywamy wzajemnie jednoznacznym (bijekcją) jeżeli jest „na” i różnowartościowa(surjekcją i injekcją). |
|
||||
|
60/61. Dla odwzorowania wzajemnie jednoznacznego f: X → Y określa się odwzorowanie odwrotne f--1: X → Y, takie że xX yY (f(x) = y f--1(y) = x) |
|
||||
|
60/61. Dla odwzorowania wzajemnie jednoznacznego f: X → Y określa się odwzorowanie odwrotne f--1: X → Y, takie że xX yY (f(x) = y f--1(y) = x) |
|
||||
|
62. Dla danych odwzorowań f: X → Y i g: Y → Z definiuje się przekształcenie g ◦ f : X → Z zwane złożeniem (superpozycją) według wzoru: (x,y) g ◦ f (yY) f(x) = y g(y)=z. Zapisujemy też: g ◦ f = g[f(x)] |
|
||||
|
63. Złożenie odwzorowań nie jest przemienne g ◦ f f ◦ g, ale jest łączne h ◦ (g ◦ f) = (h ◦ g) ◦ f |
|
||||
|
64/65. Liczbę elementów zbioru skończonego A nazywamy mocą zbioru A lub liczbą kardynalną zbioru A i oznaczamy: card A, |A| lub A (powinny być dwie kreseczki nad A, dopiszcie sobie drugą) |
|
||||
|
64/65. Liczbę elementów zbioru skończonego A nazywamy mocą zbioru A lub liczbą kardynalną zbioru A i oznaczamy: card A, |A| lub A (powinny być dwie kreseczki nad A, dopiszcie sobie drugą) |
|
||||
|
66. Dwa zbiory A i B nazywamy równolicznymi (A~B), jeżeli istnieje jakiekolwiek odwzorowanie wzajemnie jednoznaczne (bijekcja) między tymi zbiorami. Zbiory równoliczne mają taką samą liczbę kardynalną. |
|
||||
|
67. Nie istnieje największa liczba kardynalna, ponieważ żaden zbiór nie jest równoliczny ze swoim zbiorem potęgowym (A ≠ P(A)) (pamiętać o dwóch kreskach nad literkami). |
|
||||
|
68. Najmniejszą nieskończoną liczbą kardynalną jest liczba kardynalna zbioru liczb naturalnych N oznaczana card N = X0 (alef 0; to nie jest zwykłe X) |
|
||||
|
69. Zbiór nieskończony nazywamy przeliczalnym, jeżeli jest równoliczny ze zbiorem liczb naturalnych. Oznacza to, że jego elementy można ustawić w ciąg a1 a2 a3 … ponumerowany kolejnymi liczbami naturalnymi. |
|
||||
|
70. Zbiór nieskończony nazywamy nieprzeliczalnym, jeżeli nie jest równoliczny ze zbiorem liczb naturalnych. Wynika z tego, że zbiór, który nie jest przeliczalny jest nieprzeliczalny |
|
||||
|
71. Zbiory liczb całkowitych (Z) i wymiernych (Q) są przeliczalne, natomiast zbiory liczb zespolonych (C) i rzeczywistych (R) są nieprzeliczalne |
|
||||
|
72. Kombinatoryka zajmuje się konstruowaniem spełniających pewne ograniczenia odwzorowań jednego zbioru skończonego w drugi i znajdowanie wzorów na liczbę tych odwzorowań. |
|
||||
|
73. Klasyczny problem kombinatoryczny to zadanie postaci: Dane są dwa zbiory skończone X, Y przy czym X = n iY = m. Ile jest funkcji f: X → Y spełniających dane ograniczenia? |
|
||||
|
74. Jeżeli X = n iY = m, to liczba wszystkich funkcji f: X → Y jest równa mn |
|
||||
|
75. Jeżeli X = n iY = m i n ≤ m, to liczba wszystkich funkcji różnowartościowych f: X → Y wynosi: [m]n = m * (m-1) * (m-2) * … * (m-n+1), przyjmując, że [m]0 = 1 |
|
||||
|
76. Jeżeli X = n iY = n, to liczba wszystkich bijekcji f: X 1-1 → na Y jest równa: [n]n = n * (n-1) * (n-2) * … * 1, co oznaczamy przez n! |
|
||||
|
77. Dwa rozmieszczenia n obiektów w m pudełkach (każde pudełko zawiera ciąg) uważamy za równe, jeśli każde pudełko zawiera taki sam ciąg obiektów. Rozmieszczenia tego typu nazywa się rozmieszczeniami uporządkowanymi n obiektów w m pudełkach i ich liczbę oznaczmy przez [m]n |
|
||||
|
78. Liczba rozmieszczeń uporządkowanych n elementów w m pudełkach wynosi: [m]n = m * (m+1) * (m+2) * … * (m+n-1), przyjmując, że [m]0 = 1 |
|
||||
|
79. Permutacją zbioru n-elementowego X nazywamy dowolną wzajemnie jednoznaczną funkcję f: X → X. Inaczej permutacją nazywamy dowolny, różnowartościowy ciąg długości n o elementach ze zbioru X. |
|
||||
|
80. Liczba wszystkich permutacji zbioru n-elementowego X oznaczamy przezPn = n! |
|
||||
|
81. Jeżeli jest dany n-elementowy zbiór A to każdy k-elementowy podzbiór zbioru A nazywamy k-elementową kombinacją bez powtórzeń n-elementowego zbioru (k ≤ n);. |
|
||||
|
82. Liczba k-elementowych kombinacji bez powtórzeń wynosi (n)(k) (n po k, symbol Newtona) = [n]k/k! = n!/(k!(n-k)!) |
|
||||
|
83. Dla skończonego n-elementowego zbioru A można określić k-elementowy podzbiór z powtórzeniami zbioru A, który nazywamy k-elementową kombinacja z powtórzeniami zbioru n-elementowego. |
|
||||
|
84. Liczba k-elementowych kombinacji bez powtórzeń wynosi [n]k/k! = (n+k-1)(k) |
|
||||
|
85. Każdy k-wyrazowy ciąg rożnych elementów n-elementowego zbioru A nazywamy k-elementową wariacją bez powtórzeń zbioru n-elementowego. |
|
||||
|
86. Liczba k-elementowych wariacji bez powtórzeń wynosi [n]k = n(n-1)(n-2)…(n-k+1) |
|
||||
|
87. Każdy k-wyrazowy ciąg elementów n-elementowego zbioru A nazywamy k-elementową wariacją z powtórzeniami zbioru n-elementowego. |
|
||||
|
88. Liczba k-elementowych wariacji z powtórzeniami wynosi nk |
|
||||
|
89/90 Zasada włączania - wyłączania pozwala wyznaczyć liczbę elementów zbioru A1 A2 … An, gdzie Ai są zbiorami skończonymi. Sumę zbiorów A1 A2 … An nazywamy sumą uogólnionych zbiorów Ai i oznaczamy przez nUi=1 Ai
|
|
||||
|
89/90 Zasada włączania - wyłączania pozwala wyznaczyć liczbę elementów zbioru A1 A2 … An, gdzie Ai są zbiorami skończonymi. Sumę zbiorów A1 A2 … An nazywamy sumą uogólnionych zbiorów Ai i oznaczamy przez nUi=1 Ai Dla n=3: A1A2A3 =A1 +A2 +A3 - A1A2 -A1A3 -A2A3 +A1A2A3 |
|
||||
|
91. Zdanie logiczne - wypowiedź, w której orzeka się coś o czymś - zdanie oznajmujące. |
|
||||
|
92. Zasada sprzeczności - w logice dwuwartościowej zakłada się, że każde poprawnie zbudowane zdanie jest albo prawdziwe albo fałszywe |
|
||||
|
93. Wartością logiczną lub stałą logiczną zdania nazywamy „Prawdę” lub „fałsz” (oznaczamy: P,F; 1,0) |
|
||||
|
94. Zmienna zdaniowa (p, q, r…) jest literą reprezentującą dowolne zdanie, wskazuje wolne miejsce, które może zostać wypełnione przez dowolne wyrażenie z kategorii zdań logicznych. |
|
||||
|
95. Wartościowaniem nazywamy funkcję, która każdej zmiennej zdaniowej przyporządkowuje wartość logiczną 0 lub 1. Funkcje taką można uogólnić na zbiór wszystkich formuł rachunku zdań. |
|
||||
|
96. Tautologią nazywamy formułę, która przy dowolnym wartościowaniu przybiera wartość logiczną 1. |
|
||||
|
97. Funktorem zdaniowym n-argumentowym nazywamy funkcję, która każdemu układowi zdań (p1 p2 p3 … pn) gdzie pi jest P lub F, przyporządkowuje wartość logiczną 0 lub 1. Istnieje 2^2n funktorów zdaniowych n-argumentowych. |
|
||||
|
98. Metody dowodzenia twierdzeń:
|
|
||||
|
99. Metoda „nie wprost” opiera się na tautologii rachunku zdań zwanej prawem kontrapozycji: (p q) (~q ~p) |
|
||||
|
100. Metoda dowodu przez zaprzeczenie opiera się na równoważności (p q) ~(p ~q) |
|
||||
|
101. Niech p(n) będzie zdaniem, które dla każdego naturalnego n może być zdaniem P lub F. Aby udowodnić, że zdanie p(n) jest prawdziwe dla wszystkich liczb naturalnych n, gdzie n ≥ n0, wystarczy pokazać, że:
dla każdego k ≥ n0, p(k) p(k+1), tzn. zdanie p(k+1) jest prawdziwe jeżeli tylko zdanie p(k) jest prawdziwe |
|
||||
|
102. Kwadrat logiczny pokazuje, że na podstawie prawa kontrapozycji implikacje prosta i przeciwstawna są równoważne oraz implikacje odwrotna i przeciwna są równoważne. Przy tej samej przekątnej są umieszczone implikacje równoważne, natomiast do udowodnienia wszystkich spośród tych implikacji, wystarczy udowodnić dowolną parę tych implikacji umieszczonych na jednym boku kwadratu. |
|
||||
|
103 Zakładamy, że wszystkie rozpatrywane elementy x należą do pewnej klasy indywiduów X (np. do N). Właściwości tych obiektów określane są jako predykaty (odpowiednik orzeczenia w gramatyce).
|
|
||||
|
104. Zakładamy, że wszystkie rozpatrywane elementy x należą do pewnej klasy indywiduów X (np. do N). Właściwości tych obiektów określane są jako predykaty (odpowiednik orzeczenia w gramatyce).
|
|
||||
|
105. Zmienną x określamy jako związaną jeśli jest zmienną kwantyfikatora x lub x. np. x f(x) |
|
||||
|
106. Zmienną x określamy jako wolną jeśli nie jest zmienną kwantyfikatora x lub x. np. x>5 |
|
||||
|
107. Wyrażenie logiki predykatów nie zawierające żadnych zmiennych wolnych nazywamy formą zamkniętą (np. x y f(x,y)) |
|
||||
|
108. Wyrażenie predykatywne nazywa się tautologią (ogólnie obowiązujące) jeśli jest prawdziwe we wszystkich interpretacjach. |
|
||||
|
109. Rekurencja składa się z podania wartości brzegowej (początkowej) i równania wyrażającego ogólną wartość za pomocą wartości wyrazów wcześniejszych. |
|
||||
|
110. Z równania charakterystycznego: xr - c1xr-1 - c2xr-2 = 0 wynika, że Dla r = 2 zachodzi LEMAT: jeżeli R i R są różnymi pierwiastkami równania charakterystycznego: x2 = Ax + B (x2 - Ax - B = 0), zatem równanie rekurencyjne an = Aan-1 + Ban-2 ma rozwiązanie postaci: an = c1n + c2n . W przypadku gdy = to rozwiązanie ma postać: an = (nc1 + c2) n |
|
||||
|
111. Schemat Hornera można zastosować do wyliczenia wartości wielomianu W(x) w punkcie z. |
|
||||
|
112. Funkcję postaci F(x) = k=0 ak * xk nazywamy funkcją tworzącą ciągu (ak) |
|
||||
|
113. F(x) = n=0 an * xn = (1-xn+1)/(1-x) |
|
||||
|
114. Największym wspólnym dzielnikiem liczb a i b (gcd(a,b), NWD(a,b)) jest nieujemna liczba całkowita d = gcd(a, b) = NWD(a, b), taka, że
|
|
||||
|
115. Najmniejsza wspólna wielokrotność liczb a i b (lcm(a,b), NWW(a,b)) jest nieujemna liczba całkowita D = lcm(a, b) = NWW(a, b), taka, że
|
|
||||
|
116. Jeżeli gcd(a, b) = 1, to a i b są względnie pierwsze. |
|
||||
|
117. Podstawowe twierdzenie arytmetyki: Każda liczba całkowita n ≥ 2 może być przedstawiona jako iloczyn dodatnich całkowitych potęg liczb pierwszych |
|
||||
|
118. Niech a, b, nZ będą liczbami całkowitymi oraz n > 0. Notacja:
a |
|
||||
|
119.Wniosek z chińskiego twierdzenia o resztach dla par kongruencji:
Jeśli gcd(n1, n2) =1 to para kongruencji x |
|
||||
|
120. Grupą multiplikatywną Zn jest zbiór: Z*n = { a Zn : gcd(a,n) = 1 } |
|
||||
|
121. Logarytm dyskretny (indeksem) z b przy podstawie a jest jednoznacznie określona liczba 0 ≤ x ≤ n - 1 (n jest rzędem skończonej grupy cyklicznej), taka, że ax=b |
|
M |
1 |
2 |
3 |
1 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
1 |
1 |
3 |
1 |
1 |
0 |