Изучение функций в курсе математики

Контрольная работа - Математика и статистика

Другие контрольные работы по предмету Математика и статистика

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. 2Рис. 3Рис.4

 

Чтобы получить необходимое множество (рис. 1) необходимо между этими тремя выражениями поставить операцию объединение. В результате получаем:

 

(C?D) (C/B) (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:

№abcF1F20000011000010010110010201001100103011011001041000110000510101111116110100011171111111111

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.

 

?

Выпишем по порядку все посылки и далее начнем их склеивать.

 

17(2;3)А28(1;5)39(7;4)410(9;6)B511(10;8)?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

 

  1. 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)

 

  1. Строим минимизационную карту и пошагово выполняем алгоритм.

 

Шаг1.

№x1x2x3x4x1x2x1x3x1x4x2x3x2x4x3x4x1x2x3x1x2x4x1x3x4x2x3x4x1x2x3x4f00000000000000001100010010110111102001001010210222130011011113113330401001002202204405010110123123155160110110322322660701111113333337708100022200044408191001223011455190101010232102546210111101123311355731111211003222206644120131101323231675513014111033232276661411511113333337777151

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:

 

№x1x2x3x4x1x2x1x3x1x4x2x3x2x4x3x4x1x2x3x1x2x4x1x3x4x2x3x4x1x2x3x4f00000000000000001100010010110111102001001010210222130011011113113330401001002202204405010110123123155160110110322322660701111113333337708100022200044408191001223011455190101010232102546210111101123311355731111211003222206644120131101323231675513014111033232276661411511113333337777151Шаг 6. Сокращенная ДНФ имеет вид

 

f = 24131234

 

Строим матрицу покрытий:

 

№Просты?/p>