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滁州學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院
課程教案
課程名稱:
離散數(shù)學(xué)
授課教師:
趙歡歡
授課對象:
11級網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)3、4班
授課時(shí)間:
2012年9月-2012年12月
滁州學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院
2012年8月
《離散數(shù)學(xué)》教學(xué)大綱
(Discrete Mathematic)
課程代碼: 學(xué)時(shí):48 學(xué)分:3
一、課程簡介
本大綱根據(jù)2009版應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案制訂。
(一)教學(xué)對象:網(wǎng)絡(luò)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科學(xué)生
(二)開課學(xué)期:第三學(xué)期
(三)課程類別:專業(yè)基礎(chǔ)課
(四)考核方式:考試
(五)參考教材:《離散數(shù)學(xué)》第2版 鄧輝文 清華大學(xué)出版社 2010.
主要參考書目:
[1]邵學(xué)才,葉秀明. 離散數(shù)學(xué)[M].北京電子工業(yè)出版社,2009.
[2]邵志清,虞慧群. 離散數(shù)學(xué)[M].北京電子工業(yè)出版社,2003.
[3]屈婉玲. 離散數(shù)學(xué)習(xí)題解析[M].北京大學(xué)出版社,2008.
本課程的先修課程是高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù),后續(xù)課程包含數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、操作系統(tǒng)、數(shù)字邏輯、人工智能、算法分析與設(shè)計(jì)等。
二、教學(xué)基本要求與內(nèi)容安排
(一)教學(xué)目的與要求
離散數(shù)學(xué)是研究離散量的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系的學(xué)科,它在各學(xué)科領(lǐng)域特別在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,同時(shí)離散數(shù)學(xué)也是計(jì)算機(jī)專業(yè)的許多專業(yè)課程必不可少的先行課程。
本課程的教學(xué)目的旨在通過對離散數(shù)學(xué)的教學(xué),讓學(xué)生不但可以掌握處理如集合、代數(shù)結(jié)構(gòu)和圖等離散結(jié)構(gòu)的描述工具和方法,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件,而且為學(xué)生今后提高專業(yè)理論水平,從事計(jì)算機(jī)行業(yè)的實(shí)際工作提供必備的抽象思維和嚴(yán)格的邏輯推理能力,為將來參與創(chuàng)新性的研究和開發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)教學(xué)內(nèi)容安排
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)要求
教學(xué)
方法
重點(diǎn)
(☆)
難點(diǎn)
(Δ)
學(xué)時(shí)分配
備注
講課
實(shí)驗(yàn)
上機(jī)
其他
第一部分 數(shù)理邏輯
講授
15.5
1命題邏輯的基本概念
2
1.1命題與聯(lián)接詞
B
☆
1
1.2命題公式及其賦值
A
☆
Δ
1
2命題邏輯等值演算
3.5
2.1等值式
B
☆
1
2.2析取范式與合取范式
A
☆
Δ
1
2.3聯(lián)接詞的完備集
C
0.5
2.4可滿足性與消解法
B
1
3命題邏輯的推理理論
2
3.1 推理的形式結(jié)構(gòu)
A
☆
1
3.2 自然推理系統(tǒng)P
B
Δ
1
4一階邏輯基本概念
2
4.1一階邏輯命題符號化
A
☆
1
4.2 一階邏輯公式及解釋
A
☆
Δ
1
5一階邏輯等值演算與推理
3
5.1 一階邏輯等值式與置換規(guī)則
A
☆
1
5.2 一階邏輯前束范式
A
☆
1
5.3 一階邏輯的推理理論
A
☆
Δ
1
6數(shù)理邏輯在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用
3
第二部分 集合論
講授
13
1集合代數(shù)
2
1.1 集合的基本概念
B
0.5
1.2 集合的運(yùn)算
A
☆
0.5
1.3 有窮集的計(jì)數(shù)
C
0.5
1.4 集合恒等式
A
☆
0.5
2二元關(guān)系
6
2.1 有序?qū)εc笛卡爾積
A
☆
1
2.2 二元關(guān)系
A
☆
1
2.3 關(guān)系的運(yùn)算
A
☆
1
2.4 關(guān)系的性質(zhì)
A
☆
Δ
1
2.5 關(guān)系的閉包
A
☆
1
2.6 等價(jià)關(guān)系與劃分
A
☆
Δ
1
3函數(shù)
3
3.1 函數(shù)的定義與性質(zhì)
A
☆
0.5
3.2函數(shù)的復(fù)合與反函數(shù)
A
☆
0.5
3.3雙射函數(shù)與集合的基數(shù)
C
Δ
1
3.4 一個(gè)電話系統(tǒng)的描述實(shí)例
C
Δ
1
4集合論在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用
2
第三部分 代數(shù)結(jié)構(gòu)
講授
6
1.5
1代數(shù)系統(tǒng)
3
1.1 二元運(yùn)算及其性質(zhì)
A
☆
1
1.2 代數(shù)系統(tǒng)
A
☆
1
1.3 代數(shù)系統(tǒng)的同態(tài) 與同構(gòu)
B
Δ
1
2群與環(huán)
3
2.1 群的定義及其性質(zhì)
A
☆
1
2.2 循環(huán)群與置換群
A
☆
Δ
2
第四部分 圖論
講授
12
1圖的基本概念
2.5
1.1 圖
A
☆
0.5
1.2 連通與回路
A
☆
0.5
1.3 圖的連通性
A
☆
0.5
1.4 圖的矩陣表示
A
☆
0.5
1.5 圖的運(yùn)算
A
☆
Δ
0.5
2歐拉圖與哈密頓圖
2
2.1 歐拉圖
A
☆
0.5
2.2 哈密頓圖
A
☆
0.5
2.3 最短路問題與貨郎擔(dān)問題
C
Δ
1
3樹
1.5
3.1 無向樹及其性質(zhì)
A
☆
0.5
3.2 生成樹
A
☆
0.5
3.3 根樹及其應(yīng)用
B
0.5
4平面圖
3
4.1 平面圖的基本概念
B
0.5
4.2 歐拉公式
B
☆
0.5
4.3 平面圖的判斷
B
1
4.4 平面圖的對偶圖
C
1
5 圖論在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用
3
(教學(xué)要求:A—熟練掌握;B—掌握;C—了解)
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
本課程無實(shí)驗(yàn)
制訂人(簽字): 審核人(簽字):
教 學(xué) 進(jìn) 度 表
2012~2013學(xué)年第1學(xué)期
周 數(shù) 16 周 計(jì)劃學(xué)時(shí) 48學(xué)時(shí)
講 課 48 學(xué)時(shí) 課堂討論 0 學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)課 0 學(xué)時(shí) 習(xí)題課 0 學(xué)時(shí)
其他環(huán)節(jié) 0 學(xué)時(shí)
授課教師姓名 趙歡歡 職稱 助教
授課專業(yè) 網(wǎng)絡(luò)工程 班級 2011級
課程名稱 離散數(shù)學(xué)
教材名稱 離散數(shù)學(xué)
出版社 清華大學(xué)出版社
周次
日期
周學(xué)時(shí)
其中
教學(xué)內(nèi)容摘要
(章節(jié)名稱、講述的內(nèi)容提要、實(shí)驗(yàn)的名稱、課堂討論的題目等)
講課
實(shí)驗(yàn)課
習(xí)題課
課堂討論
其他環(huán)節(jié)
第一周
9月3日至9月9日
4
4
第一講 集合、映射與運(yùn)算(一)
1.1 集合的基本概念
理論:集合、子集、冪集、n元組、笛卡爾積
第二講 集合、映射與運(yùn)算(二)
1.2 映射的有關(guān)概念
理論:映射的定義、映射的性質(zhì)、逆映射、復(fù)合映射
第二周
9月10日至9月16日
2
2
第三講 集合、映射與運(yùn)算(三)
1.3運(yùn)算的定義和性質(zhì)
理論:運(yùn)算的定義、運(yùn)算的性質(zhì)
第三周
9月17日至9月23日
4
4
第四講 集合、映射與運(yùn)算(四)
1.4 集合的運(yùn)算 1.5 集合的劃分 1.6 集合的對等
理論:集合的并、交、差、補(bǔ)、對稱差等基本運(yùn)算,集合的劃分與覆蓋、集合對等、可數(shù)集合、不可數(shù)集合
第五講 關(guān)系(一)
2.1 關(guān)系的概念
理論:n元關(guān)系的定義、2元關(guān)系、關(guān)系的定義域和值域、關(guān)系的表示、函數(shù)的關(guān)系定義
第四周
9月24日至9月30日
2
2
第六講 關(guān)系(二)
2.1 關(guān)系的運(yùn)算
理論:關(guān)系的集合運(yùn)算、逆運(yùn)算、復(fù)合運(yùn)算、關(guān)系的其他運(yùn)算
第五周
10月1日至10月7日
4
4
國慶放假
第七講 關(guān)系(三)
2.3 關(guān)系的性質(zhì) 2.4 關(guān)系的閉包
理論:關(guān)系的性質(zhì):自反性、反自反性、對稱性、反對稱性、傳遞性;自反閉包r(R)、對稱閉包s(R)、傳遞閉包t(R)
第六周
10月8日至10月14日
2
2
第八講 關(guān)系(四)
2.5 等價(jià)關(guān)系 2.6相容關(guān)系 2.7偏序關(guān)系
理論:等價(jià)關(guān)系的定義、等價(jià)類;相容關(guān)系的定義;偏序關(guān)系的定義、哈斯圖的、偏序集中的特殊元素
第七周
10月15日至10月21日
4
4
第九講 命題邏輯(一)
3.1 命題的有關(guān)概念 3.2 邏輯聯(lián)接詞
理論:命題的定義與真值、原子命題和復(fù)合命題、各種邏輯連接詞的含義,真假的判斷
第十講 命題邏輯(二)
3.3 命題公式及其真值表
理論:命題公式的定義、命題的符號化、命題公式的真值表、命題公式的類型
第八周
10月22日至10月28日
2
2
第十一講 命題邏輯(三)
3.4 邏輯等值的命題公式
理論:邏輯等值的定義、基本等值式、等值演算法、對偶原理
第九周
10月29日至11月4日
4
4
第十二講 命題邏輯(四)
3.5 命題公式的范式
理論:命題公式的析取范式和合取范式的定義域求法
命題公式的主析取范式及主合取范式的定義和求法
第十三講 命題邏輯(五)
3.7 命題邏輯中的推理
理論:推理形式有效性的定義;基本推理規(guī)則;命題邏輯的自然推理系統(tǒng)
第十周
11月5日至11月11日
2
2
第十四講 謂詞邏輯(一)
4.1 個(gè)體、謂詞、量詞和函詞
理論:謂詞邏輯概念,謂詞的概念與表示,量詞的概念與表示,個(gè)體域,轄域,約束變元和自由變元的含義
第十一周
11月12日至11月18日
4
4
第十五講 謂詞邏輯(二)
4.2謂詞公式及命題的符號化 4.3 謂詞公式的解釋及類型
理論:謂詞公式的定義,將命題用用符號(個(gè)體,量詞,謂詞)來表示,消去量詞的邏輯等值式,永真式,科滿足式,永假式及中性式的概念
第十六講 謂詞邏輯(三)
4.4邏輯等值的謂詞公式 4.5謂詞公式的前束范式
理論:謂詞公式等值的定義,基本等值式,前束范式
第十二周
11月19日至11月25日
2
2
第十七講 圖論(一)
6.1 圖的基本概念 6.2 節(jié)點(diǎn)的度數(shù)6.3 子圖,圖的運(yùn)算和圖同構(gòu)
理論:圖的定義,鄰接,關(guān)聯(lián),簡單圖,節(jié)點(diǎn)的度數(shù),子圖
第十三周
11月26日至12月2日
4
4
第十八講 圖論(二)
6.4 路與回路 6.5圖的連通性
理論內(nèi)容:路,回路,無向圖的連通性,無向連通圖的點(diǎn)連通度與邊連通度,有向圖的連通性
第十九講 圖論(三)
6.6 圖的矩陣表示 6.7 賦權(quán)圖及最短路徑
理論內(nèi)容:圖的鄰接矩陣,可達(dá)矩陣,關(guān)聯(lián)矩陣,賦權(quán)圖,最短路徑
第十四周
12月3日至12月9日
2
2
第二十講 圖論(四)
7.1 歐拉圖
理論內(nèi)容:歐拉圖的有關(guān)概念,歐拉定理,中國郵遞員問題、Hamilton 圖
第十五周
12月8日至12月16日
4
4
第二十一講 圖論(五)
7.2 無向樹 7.3 有向樹
理論內(nèi)容:樹的基本概念,最小生成樹,二叉樹的遍歷與表達(dá)式的計(jì)算
第二十二講 代數(shù)結(jié)構(gòu)(一)
5.1 代數(shù)結(jié)構(gòu)簡介
理論內(nèi)容:代數(shù)結(jié)構(gòu)的定義,半群及獨(dú)異點(diǎn),子代數(shù),代數(shù)結(jié)構(gòu)的同態(tài)與同構(gòu)
第十六周
12月17日至12月23日
2
2
第二十三講 代數(shù)結(jié)構(gòu)(二)
5.2 群的定義及性質(zhì)
理論內(nèi)容:群的有關(guān)概念,子群,群的同態(tài)
第十七周
12月24日至12月30日
2
2
第二十四講 總復(fù)習(xí)
系主任簽名: 院長簽名:
年 月 日 年 月 日
說明:1.本教學(xué)進(jìn)度表由主講教師負(fù)責(zé)填寫,于每學(xué)期開學(xué)第一周內(nèi)送交教師所在系,經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)審定、簽字后備查。
2.此表一式三份,其中,任課教師一份,教師所在系一份,教務(wù)處一份。
第一講:集合、映射和運(yùn)算(一)
一、教學(xué)目標(biāo)
1. 掌握集合的概念與表示
2. 理解子集、冪集、 n元組與笛卡兒積的概念
3.掌握子集,冪集,笛卡爾積的求法
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn):集合的概念,子集,冪集,笛卡爾積的概念及求法
2.難點(diǎn):冪集
三、 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程
1.進(jìn)行自我介紹(5分鐘)
姓名,聯(lián)系方式,專業(yè)方向。建議學(xué)生用電子郵件方式聯(lián)系。
2.進(jìn)行課程簡介(10分鐘)
離散數(shù)學(xué)是研究離散量的結(jié)構(gòu)及相互之間關(guān)系的學(xué)科
是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理、數(shù)據(jù)庫原理等課程的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
特點(diǎn):知識點(diǎn)集中,概念,定理多;方法性強(qiáng);學(xué)數(shù)學(xué)就要做數(shù)學(xué)
成績評定:平時(shí)成績(到課情況,書面作業(yè),平時(shí)測驗(yàn))占30%,期末考試占70%
3.進(jìn)入主題,開始第一講
(1) 集合的有關(guān)概念(20分鐘)
①集合
定義:集合是具有某種特定性質(zhì)的對象匯集成的一個(gè)整體,通常用大寫字母A,B,C,D表示。
例如:滁州學(xué)院全體學(xué)生
計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院所有女生
常見的數(shù)的集合:N,N+,Z,Q,R,C
②元素
集合中的每一個(gè)對象稱為該集合的元素,通常用小寫字母a,b,c,d,x,等表示
例如:滁州學(xué)院的每個(gè)學(xué)生
計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院的每個(gè)女生
N:0、1、2、3…
③集合的表示方法
列舉法:Z={…,-2,-1,0,1,2,…}
描述法:{x|x是自然數(shù)且x小于10}
遞歸法
文氏圖:
特殊集合:全集U,空集
④元素與集合
x∈A或
|A|表示集合A中的元素個(gè)數(shù)
注意:集合中的元素可以是集合,如A={a,{a,b},b,c},|A|=4,{a,b}∈A
注:集合中的元素?zé)o順序;集合中無重復(fù)元素
例:指出下列哪些是集合,哪些不是集合?
中國人的集合;
百貨商店里好看的花布的集合;
1000以內(nèi)的素?cái)?shù)的集合;
26個(gè)英文字母組成的集合;
這個(gè)班里高個(gè)子學(xué)生的集合;
直線y=2x-5上的點(diǎn)的集合。
(2)集合之間的關(guān)系
①子集(15分鐘)
定義:若A中的任意元素都屬于B,則A是B的子集,稱A包含于B或B包含A,,包括的兩層含義:包含與真包含(A≠B),,A是B的真子集
注意:屬于(元素與集合的關(guān)系)與包含于(集合與集合的關(guān)系)的區(qū)別
例:A={1,2,3,4},B={2,4}
或
定理1-1:A
定理1-2:(自反性)
則A=B
則(傳遞性)
用定義進(jìn)行證明
定理1-3:A=B的充要條件是
注:該定理是證明兩個(gè)集合相等的基本方法
該定理與定理1-2中的(2)的區(qū)別
例1-2
注:A中有一個(gè)元素不屬于C,則,反證法是一種很好的方法
②冪集(15分鐘)
定義:由X的所有子集組成的集合,
例:x={1,2}
,
Y={a,b,c}
例1-3
注:若|X|=n,P(x)的元素有:;由一個(gè)元素構(gòu)成的子集;由兩個(gè)元素構(gòu)成的子集;…由n個(gè)元素構(gòu)成的子集
計(jì)數(shù)的基本原理:
加法原理:圖示
乘法原理:圖示
定理1-4:若|X|=n,|P(X)|=2n
證明:
加法原理:二項(xiàng)式定理:
乘法原理:
注:每個(gè)元素的參與與否構(gòu)成不同的子集
③n元組(5分鐘)
定義:論域U中選取的n個(gè)元素按照一定的順序排列,得到n元有序組,稱n元組,記為:(x1,x2,x3,…,xn)或
例:平面直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo)是2元組;空間直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo)是3元組;n元組在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中是一個(gè)表
有序?qū)Γ蚺迹?元組
注:(x,y)≠(y,x)
④笛卡爾積(10分鐘)
定義:設(shè)是集合,稱為A1,A2,…An的笛卡爾積(直積,叉積),記為:
例:A={a,b},B={1,2},
例1-4
注:
一般來說,
定理1-5:若|A|=m,|B|=n,則||=mn
4. 教學(xué)小結(jié)(5分鐘)
本講首先介紹了集合的概念與表示方法,接著介紹了集合之間的關(guān)系——子集與冪集,n元組,笛卡爾積的概念及相關(guān)定理。
四、 作業(yè)與實(shí)驗(yàn)(5分鐘)
1. 書面作業(yè):習(xí)題1.1 1、2、3、7、10
2. 上機(jī)作業(yè):無
第二講:集合、映射和運(yùn)算(二)
一、教學(xué)目標(biāo)
1. 掌握映射的概念與表示
2. 理解映射的三種性質(zhì):單射、滿射、雙射,會(huì)判斷某個(gè)具體映射是否具有這些性質(zhì)
3.掌握逆映射的含義,復(fù)合映射的定義及性質(zhì)
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn):理解和判斷映射的三種性質(zhì),逆映射,復(fù)合映射
2.難點(diǎn):映射三種性質(zhì)的判斷,復(fù)合映射的性質(zhì)
三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程
1.習(xí)題講解(10分鐘)
2.上講內(nèi)容回顧(3分鐘)
集合的概念:集合、元素、集合的表示方法
集合間的關(guān)系:子集、冪集、n元組、笛卡爾積
(1)映射的定義(15分鐘)
定義:對于A,B,若存在對應(yīng)法則f,對于,唯一的與它對應(yīng),稱f是A到B的一個(gè)映射或一個(gè)函數(shù)。記為:f:A→B (圖示)
例:Ceiling function
Floor function
取整函數(shù)
定義域:自變量x的取值范圍
值域:函數(shù)值y的取值范圍
像:為X在映射f下的像
原像:為Y在映射f下的原像
注:全函數(shù)即=A;為x在映射f下的像
:A到B的所有映射組成的集合
定理1-6:|A|=m,|B|=n,則(證明)
(2)映射的性質(zhì)
①單射(一對一映射)(10分鐘)
定義:,可推出x1=x2
或 ,若x1≠x2,可得出
例1-6:設(shè)則f是N到N的單射,試證明之。
證:對于,由得出,進(jìn)而x1=x2
(使用定義證明)
②滿射(10分鐘)
定義:對于,使得y=f(x)
充要條件:=B
例1-7:設(shè),則f是Z到N的滿射,試證明之。
證:對于取,顯然有
(使用定義證明)
③雙射(一一對應(yīng))(5分鐘)
定義:既單射又滿射
例1-8
例1-9:建立一個(gè)(0,1)到R的一一對應(yīng)
解:
置換:A到A的雙射
(3)逆映射(逆函數(shù),反函數(shù))(10分鐘)
定義:f:A→B,將f的方向逆轉(zhuǎn)后,得到的集合B到集合A的映射
定理1-7:f的逆映射存在的充要條件是f是雙射
(加以說明解釋)
注:若f是雙射,則也是雙射,且
例1-11:判斷所給出的映射是否有逆射,若有,求出其逆映射
①
②
解:①∵f(2)=f(-2)=4,
∴根據(jù)單射定義知f不是單射,進(jìn)而其不是雙射,根據(jù)定理1-7知其不存在逆映射
②顯然g是雙射,其逆映射為
(4)復(fù)合映射(20分鐘)
定義:設(shè)對于,令,則h是A到C的映射,h為f和g的復(fù)合映射或復(fù)合函數(shù),記為(圖示)
注:
條件:
例1-12
例1-13
注:一般來說即使和都有意義,也不能保證成立
恒等映射(IA):
定理1-9:若是雙射,則
若是雙射,則
定理1-10:
若f和g是單射,則是單射(證明)
若f和g是滿射,則是滿射(證明)
若f和g是雙射,則是雙射且
定理1-11:設(shè)
若是單射,則f是單射,但g不一定(證明)
若是滿射,則g是滿射,而f不一定(證明)
定理1-12 設(shè),則
4. 教學(xué)小結(jié)(5分鐘)
本講首先介紹了映射(函數(shù))的定義及定義域、值域、像、原像等相關(guān)概念;接著介紹了映射的三種性質(zhì):單射,滿射,雙射;最后介紹了逆映射的定義及復(fù)合映射的定義及其具有的相關(guān)性質(zhì)。
四、 作業(yè)與實(shí)驗(yàn)(2分鐘)
1. 書面作業(yè):習(xí)題1.2 1、2、6、11、14.
2. 上機(jī)作業(yè):無
第三講:集合、映射和運(yùn)算(三)
一、教學(xué)目標(biāo)
1. 理解運(yùn)算的定義
2. 掌握運(yùn)算的表示及常用運(yùn)算
3. 理解運(yùn)算的性質(zhì)并能判斷具體運(yùn)算是否具有某些性質(zhì)
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn):運(yùn)算的定義,運(yùn)算的性質(zhì)
2.難點(diǎn):運(yùn)算性質(zhì)的判定
三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程
1.習(xí)題講解(5分鐘)
2.上講內(nèi)容回顧(5分鐘)
映射的定義
映射的性質(zhì):單射,滿射,雙射
逆映射
復(fù)合映射
3.進(jìn)入主題,開始第二講。
本講知識點(diǎn)概括
(1)運(yùn)算的定義(25分鐘)
①定義:設(shè)和B是集合,若,稱f為到B的n元運(yùn)算。
A到B的n元運(yùn)算,或A上的n元運(yùn)算:
A上的n元封閉運(yùn)算(代數(shù)運(yùn)算):
,有
例:判定取絕對值運(yùn)算||、加法運(yùn)算+、取大運(yùn)算max是否是自然數(shù)集合N(Z)上的代數(shù)運(yùn)算。
解:
例:判定減法運(yùn)算-,取小運(yùn)算min是否是自然數(shù)集合N上的代數(shù)運(yùn)算。
解:
例:判斷數(shù)的加法運(yùn)算是否是集合A={2n |n∈N}上的代數(shù)運(yùn)算?
解:
例:將十進(jìn)制數(shù)273轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制
解: 273=, ,
②模運(yùn)算
定義:,是使成立的整數(shù)r,即x除以m的余數(shù)。
例:16(mod 3)、-8(mod 5)、9(mod 2)
模m加法,模m乘法
例:m=5,
③最大公約數(shù),最小公倍數(shù)
若d|m且d|n,則d是m,n的公約數(shù),用gcd(m,n)表示m,n的最大公約數(shù)
若m|d且n|d,則d是m,n的公倍數(shù),用lcm(m,n)表示m,n的最小公倍數(shù)。
注:Gcd與lcm分別記為[,]和(,)
gcd(m , n)= gcd(|m| ,| n|)且lcm(m, n)=lcm(|m|, |n|)
素因數(shù)分解:(對于大于1的正整數(shù)n都可以分解成一些素?cái)?shù)乘積)
Euclid算法
例1-19
若gcd(m,n)=1,稱m和n互素。
歐拉函數(shù):表示小于等于n且與n互素的正整數(shù)的個(gè)數(shù)
④運(yùn)算表
給定集合A,則集合A上的1元或2元運(yùn)算可以用運(yùn)算表來表示
例:A={a,b,c},*
*
a
b
c
a
b
c
a
b
a
b
c
c
b
c
a
思考:A上的封閉的1元,2元,3元運(yùn)算的個(gè)數(shù)是多少?
33 39 327
(2)運(yùn)算的性質(zhì)
①對合性(5分鐘)
定義:設(shè)*是A上的一元代數(shù)運(yùn)算,
例:
?
②冪等性(5分鐘)
冪等元:
定義:A中的每個(gè)元素對于*都是冪等元
例:
*
1
2
3
1
1
2
3
2
2
3
2
3
3
1
3
例:
③交換性(5分鐘)
定義:對于A上的二元運(yùn)算*,,均有
例:R上的+具有交換性
R上的-,映射的復(fù)合運(yùn)算?
④結(jié)合性(5分鐘)
定義:
例:映射的復(fù)合運(yùn)算具有結(jié)合性
R上的+具有結(jié)合性
R上的- ?
⑤單位元素(幺元素)(5分鐘)
定義:對于A上的二元運(yùn)算*,,使得對于
例:R關(guān)于加法運(yùn)算+的單位元素是0
R關(guān)于乘法運(yùn)算的單位元素是1
R關(guān)于減法運(yùn)算-的單位元素是?
定理1-3:若A關(guān)于* 有單位元素,則單位元素是唯一的
證明:設(shè)e1,e2是A關(guān)于*的單位元素,則e1=e1*e2=e2
⑥零元素(5分鐘)
定義:對于A上的二元運(yùn)算*,,使得對于
例:R關(guān)于乘法運(yùn)算的零元素是0
R關(guān)于減法運(yùn)算-的零元素是?
R關(guān)于加法運(yùn)算的零元素是?
定理1-4:若A關(guān)于* 有零元素,則零元素是唯一的
證明:設(shè)e1,e2是A關(guān)于*的零元素,則e1=e1*e2=e2
⑦逆元素(5分鐘)
前提:A關(guān)于二元運(yùn)算*有單位元素e
定義:,使得:
例:R上的加法運(yùn)算+:x+(-x)=0=(-x)+x
R上的乘法運(yùn)算:
注:逆元不一定存在,存在不一定唯一,參見表1-5
定理1-5:若A關(guān)于*運(yùn)算有單位元素為e且*運(yùn)算滿足結(jié)合律,若對于A中的x有左逆元y與右逆元z,則y=z,此逆元唯一
證明:y*x=e,x*z=e
y=y*e=y*(x*z)=(y*x)*z=e*z=z
⑧消去性(分鐘)
定義:若A關(guān)于*有零元,則記為,對于,若
例1-31 Z上的加法運(yùn)算+和乘法運(yùn)算均滿足消去律.
⑨分配性(5分鐘)
定義:是A上的兩個(gè)二元運(yùn)算,對于
則稱*關(guān)于是可分配的
⑩吸收性(2分鐘)
定義:是A上的兩個(gè)二元運(yùn)算,對于
則稱*關(guān)于是可吸收的
德摩根律(3分鐘)
定義:是A上的一元運(yùn)算,是A上的兩個(gè)二元運(yùn)算,對于
4. 教學(xué)小結(jié)(3分鐘)
本講首先介紹了運(yùn)算的定義并介紹了幾種常用的運(yùn)算,接著介紹了運(yùn)算的性質(zhì):對合性、冪等性、交換性、結(jié)合性、單位元素、零元素、逆元素、消去性、分配性、吸收性、德摩根律,并結(jié)合之前所學(xué)知識講解運(yùn)算的性質(zhì)。
四、 作業(yè)與實(shí)驗(yàn)(2分鐘)
1. 書面作業(yè):習(xí)題1.3:1、3、5、6、8
2. 上機(jī)作業(yè):無
第四講:集合、映射和運(yùn)算(四)
一、教學(xué)目標(biāo)
1.掌握集合的各種運(yùn)算
2.理解各種集合運(yùn)算所滿足的性質(zhì)
3.掌握集合的劃分與覆蓋的概念
4.了解集合的對等,集合的基數(shù),可數(shù)集合等概念
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn):集合的運(yùn)算——并、交、補(bǔ)、差、對稱差
集合運(yùn)算性質(zhì)
2.難點(diǎn):集合運(yùn)算等值式的證明,集合的對等、基數(shù)
三、 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程
1.上講內(nèi)容回顧(5分鐘)
運(yùn)算的定義
運(yùn)算的性質(zhì):對合性、冪等性、交換性、結(jié)合性、單位元素、零元素、逆元素、消去性、分配性、吸收性、德摩根律
2.進(jìn)入主題、開始第四講
本講知識點(diǎn)概括
(1)集合的運(yùn)算
①并運(yùn)算(15分鐘)
定義:
定理1-16:是包含A和B的最小集合
定理1-17:并運(yùn)算滿足的性質(zhì):
(交換律)
(結(jié)合律)
(冪等律)
(是∪運(yùn)算的單位元素)
(是∪運(yùn)算的零元素)
例1-38:設(shè)f : A B, X, Y A, 則證明:
證明:
②交運(yùn)算(15分鐘)
定義:
定理1-18:是包含在A和B的最大集合
定理1-19:交運(yùn)算滿足的性質(zhì):
(冪等律)
(交換律)
(結(jié)合律)
(是運(yùn)算的零元素)
(U是運(yùn)算的單位元素)
例:
定理1-20:并運(yùn)算與交運(yùn)算之間滿足的性質(zhì):
例1-41:
證:
③補(bǔ)運(yùn)算(10分鐘)
定義:
例1-42:(A的補(bǔ)集依賴于全集U的選?。?
A={a,b,c}
U={a,b,c,d}
定理1-21:
定理1-22:德摩根律:
P25:
④差運(yùn)算(10分鐘)
定義:
例1-43:
定理1-23:
證明:
例1-45:證明:
證:
例1-46:
例1-47:
⑤對稱差運(yùn)算(10分鐘)
定義:
例
定理1-24:
容斥原理
形式:
或:
例:求1到1000之間(包含1和1000在內(nèi))既不能被5和6整
除數(shù)有多少個(gè)?
解: |S| = 1000
|A|=1000/5=200, |B|=1000/6=166
|AB| = 1000/lcm(5,6) = 1000/33 = 33
(2)集合的劃分與覆蓋(12分鐘)
①劃分
定義:
其中:
例1-53: 設(shè)A = {a, b, c}, 則A的所有不同的劃分分別為:
②覆蓋
設(shè)A是集合, 由A的若干非空子集構(gòu)成的集合稱為A的覆蓋, 如果這些非空子集的并等于A.
(3)集合的對等(10分鐘)
定義:A ~B 存在雙射f : A B.
例:(0, 1) ~ R
集合的基數(shù):無限集合A
若集合A和B對等, 則稱這兩個(gè)集合的基數(shù)相同.例:
可數(shù)集合:能與自然數(shù)集合N對等的集合
3. 教學(xué)小結(jié)(2分鐘)
本講首先介紹了集合的各種運(yùn)算(并,交,補(bǔ),差,對稱差)及其滿足的性質(zhì),接著介紹了集合的劃分與覆蓋的概念;最后介紹了集合對等、集合的基數(shù)及可數(shù)集合。
四、 作業(yè)與實(shí)驗(yàn)(1分鐘)
1. 書面作業(yè): 習(xí)題1.4 5、8、10、13.
習(xí)題1.5:1、7
2. 上機(jī)作業(yè):無
第五講:關(guān)系(一)
一、教學(xué)目標(biāo)
1. 掌握關(guān)系的概念尤其是二元關(guān)系的概念
2. 掌握關(guān)系的定義域和值域
3. 掌握關(guān)系的三種表示方法
4. 理解函數(shù)的關(guān)系定義
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn):二元關(guān)系概念、關(guān)系的三種表示方式、函數(shù)的關(guān)系定義
2.難點(diǎn):關(guān)系的概念
三、 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程
1.習(xí)題講解(15分鐘)
2.上章內(nèi)容回顧(5分鐘)
集合的有關(guān)概念
映射的有關(guān)概念
運(yùn)算的定義與性質(zhì)
集合的運(yùn)算、集合的劃分與覆蓋、集合的對等
3.進(jìn)入主題,開始第五講
本講知識點(diǎn)介紹
(1)關(guān)系的定義
①關(guān)系的概念(15分鐘)
引例:A = {張三, 李四, 王五};
B = {英語, C語言, 離散數(shù)學(xué), 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 匯編語言};
C = {優(yōu), 良, 合格, 不合格}.
A與B之間的關(guān)系R = {(張三, 離散數(shù)學(xué)), (張三, 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)), (張三, 英語), (李四, 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)), (王五, C語言), (王五, 匯編語言)} A B.
A, B與C之間的關(guān)系S = {(張三, 離散數(shù)學(xué), 優(yōu)), (張三, 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 良), (張三, 英語, 優(yōu)), (李四, 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 優(yōu)), (王五, C語言, 合格), (王五, 匯編語言, 良)} A B C.
定義:是集合, ,則R為間的n元關(guān)系
特別的 為A上的n元關(guān)系
注(兩層含義):集合、關(guān)系
例:A={王,李,張,黃},B={100米,400米,鉛球,跳遠(yuǎn)},C={第一名,第二名,第三名,優(yōu)秀獎(jiǎng)}
R={(王,100米,第二名),(李,鉛球,優(yōu)秀獎(jiǎng)),(張,100米,第一名),(黃,跳遠(yuǎn),第二名)}
二元關(guān)系的定義:兩個(gè)集合A和B(可以相同)之間的關(guān)系稱為二元關(guān)系
A到B的關(guān)系:
A上的關(guān)系:
例:A={甲,乙,丙}
R={(乙,甲),(乙,丙),(甲,丙)}
注:(x,y)表示x勝y
例:A={張三,李四,王五},B={教師,輔導(dǎo)員,導(dǎo)師}
R={(張三,輔導(dǎo)員),(張三,教師),(李四,教師),(王五,導(dǎo)師),(王五,教師)}
例2-1:
例:A={a,b},R是P(A)上的包含關(guān)系,R={(x,y)|x,y∈P(A)且}
P(A)=
注意:關(guān)系的次序
定理2-1:若,則A到B的關(guān)系有
若,則A上的關(guān)系有
注:A到B的關(guān)系是AB的子集
②三種特殊的關(guān)系(5分鐘)
空關(guān)系:A到B的空關(guān)系
A上的空關(guān)系
全關(guān)系:A到B的全關(guān)系
A上的全關(guān)系
恒等關(guān)系:
例:A={0,1,2}
={(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2)}
IA={(0,0),(1,1),(2,2)}
③關(guān)系符號(10分鐘)
定義:若(x,y) ,則可記為
例:實(shí)數(shù)集合R上的大于“>”關(guān)系:
例:整數(shù)集Z上的整除關(guān)系“|”
整除性質(zhì):
例:模m同余關(guān)系
性質(zhì):
④關(guān)系的定義域和值域(5分鐘)
定義域:設(shè),,即R中所有有序?qū)χ械谝晃恢迷亟M成的集合, 它顯然是A的子集.
值域:設(shè)R AB, ran R = {y|yB, 存在xA, 使得(x, y) R}, 即R中所有有序?qū)χ械诙恢迷亟M成的集合, 它是B的子集.
例2-10 : R= {(1, 1), (1, 3), (2, 2), (2, 4), (3,1), (3, 3), (4, 2), (4, 4)}, 則dom R = {1, 2, 3, 4},ran R = {1, 2, 3, 4}.
(2) 關(guān)系的表示(20分鐘)
①集合表示法
列舉法:把關(guān)系內(nèi)部的元素全部列舉出來
描述法:把關(guān)系內(nèi)部成員的性質(zhì)描述出來(同集合)
②關(guān)系圖表示法
情形1 R是A到B的關(guān)系
A = {a, b, c, d}, B = {1, 2, 3}, R = {(a, 2), (a, 3), (c, 2), (d, 2)}.
情形2 R是A上的關(guān)系
A = {a, b, c, d},
注:有向邊
③關(guān)系矩陣表示法
定義:
例2-13: A = {a, b, c, d}, B = {1, 2, 3}, R = {(a, 2), (a, 3), (c, 2), (d, 2)}.
例:A={a,b,c},
(3)函數(shù)的關(guān)系定義(5分鐘)
①函數(shù)到關(guān)系的轉(zhuǎn)換
例:A = {a, b, c}, B = {1, 2, 3}, f: A B, f(a) = 2, f(b) = 3, f(c) = 3.
②關(guān)系能夠轉(zhuǎn)換成函數(shù)的條件
例:,不能轉(zhuǎn)換成函數(shù)。
例2-16
4. 教學(xué)小結(jié)(3分鐘)
本講首先講解關(guān)系的概念與表示,特別介紹了二元關(guān)系,同時(shí)描述了三種特殊的關(guān)系:空關(guān)系、全關(guān)系、恒等關(guān)系,然后講解了關(guān)系的三種表示方式:集合表示法、關(guān)系圖表示法、關(guān)系矩陣表示法,接著講解了關(guān)系與函數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系及它們間的轉(zhuǎn)換。
四、 作業(yè)與實(shí)驗(yàn)(2分鐘)
1. 書面作業(yè):習(xí)題2.1: 2、4(2)(4)(5)、13、14.
2. 上機(jī)作業(yè):無
第六講:關(guān)系(二)
一、教學(xué)目標(biāo)
1. 掌握關(guān)系的集合運(yùn)算
2. 掌握關(guān)系的逆運(yùn)算,逆關(guān)系的關(guān)系矩陣、關(guān)系圖及逆關(guān)系的定理
3. 掌握復(fù)合關(guān)系、復(fù)合關(guān)系相關(guān)定理
4. 了解函數(shù)的復(fù)合運(yùn)算
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn):復(fù)合關(guān)系、逆關(guān)系的概念及相關(guān)性質(zhì)
2.難點(diǎn):復(fù)合關(guān)系、逆關(guān)系的性質(zhì)
三、 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程
1.習(xí)題講解(10分鐘)
2.上講內(nèi)容回顧(5分鐘)
N元關(guān)系的定義
2元關(guān)系
關(guān)系的定義域與值域
關(guān)系的表示
函數(shù)的關(guān)系定義
3.進(jìn)入主題,開始第六講。
(1)關(guān)系的集合運(yùn)算(15分鐘)
關(guān)系的幾種常見集合運(yùn)算:
注:
解:
例2-17
(2)關(guān)系的逆運(yùn)算(20分鐘)
為何考慮關(guān)系的逆運(yùn)算? 若x是y的老師,則y是x的學(xué)生, …
①定義:
注:就是將所有R中的有序?qū)χ械膬蓚€(gè)元素交換次序,
例2-18:A = {a, b, c, d}, B = {1, 2, 3}, R = {(a, 3), (c, 2), (a, 2), (b, 2)}.
則
②逆關(guān)系的關(guān)系圖
有向線條反向(圖示例2-18)
③逆關(guān)系的關(guān)系矩陣
原關(guān)系的關(guān)系矩陣的轉(zhuǎn)置(示例2-18)
④逆運(yùn)算的性質(zhì):
定理2-2:(對合律)
定理2-3:逆運(yùn)算與關(guān)系的集合運(yùn)算并, 交, 補(bǔ)的關(guān)系
證明:():
(3)關(guān)系的復(fù)合運(yùn)算(35分鐘)
為何考慮關(guān)系的復(fù)合運(yùn)算? 若x是y的母親, y是z的妻子, 則x是z的岳母, …
①關(guān)系R到關(guān)系S的復(fù)合運(yùn)算(10分鐘)
例:,則:
例2-19:
借助關(guān)系圖理解復(fù)合運(yùn)算:
關(guān)系矩陣:
②復(fù)合關(guān)系的性質(zhì)(10分鐘)
R ? S S ? R.
例:R ={(x,y)|x,yA, y = x+1或y = x/2}
S ={(x, y)| x,yA, x = y +2}
≠
定理2-4:
證明思路:
定理2-5:
定理2-6:
證明:
注:本性質(zhì)與矩陣的有關(guān)運(yùn)算性質(zhì)類似, 請注意順序
定理2-7:
③冪運(yùn)算(10分鐘)
冪的表示方式:
例2-23: 設(shè)A={a,b,c},集合A上的關(guān)系R={(a,b),(b,c),(c,a)},試計(jì)算
冪運(yùn)算的性質(zhì):
④函數(shù)的復(fù)合運(yùn)算(5分鐘)
設(shè)f: A B, g: B C,函數(shù)f與函數(shù)g的復(fù)合記為f?g: 若f (x) = y且g(y) = z, 則(f?g)(x) = g(f(x)) = z.
由于f A B, g B C, 關(guān)系f與關(guān)系g的復(fù)合記為f?g: 若(x, y) f且(y, z) g, 則(x, z) f?g.
注:函數(shù)f與函數(shù)g的復(fù)合f?g與將其看作關(guān)系時(shí)關(guān)系f與關(guān)系g的復(fù)合是一致的
4. 教學(xué)小結(jié)(3分鐘)
本講分別介紹了關(guān)系的集合運(yùn)算、逆運(yùn)算,復(fù)合運(yùn)算,并且對復(fù)合關(guān)系、逆關(guān)系的定義、表示方式、相應(yīng)的關(guān)系矩陣進(jìn)行了講解,還介紹了它們之間滿足的相關(guān)性質(zhì),最后介紹了函數(shù)的復(fù)合運(yùn)算。
四、 作業(yè)與實(shí)驗(yàn)(2分鐘)
1. 書面作業(yè):習(xí)題2.2 1、3、6、8、12(選).
2. 上機(jī)作業(yè):無
第七講:關(guān)系(三)
一、教學(xué)目標(biāo)
1. 理解關(guān)系的各種性質(zhì)
2. 掌握滿足各種性質(zhì)的關(guān)系的關(guān)系矩陣和關(guān)系圖
3. 理解閉包的含義
4. 掌握閉包的幾個(gè)關(guān)鍵
5. 掌握閉包的構(gòu)造
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn): 自反性、反自反性、對稱性、反對稱性、傳遞性概念的理解,閉包的理解與構(gòu)造
2.難點(diǎn):同上
三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程
1.上講內(nèi)容回顧(5分鐘)
關(guān)系的集合運(yùn)算
關(guān)系的逆運(yùn)算
關(guān)系的復(fù)合運(yùn)算
2.進(jìn)入主題,開始第七講
本講知識點(diǎn)概括
(1)關(guān)系的性質(zhì)
① 自反性(10分鐘)
定義:對于集合A上的元素a屬于A,有(a,a)屬于R,那么R就是一個(gè)自反關(guān)系
例2-25: A = {a, b, c, d},
R = {(a, a), (a, b), (b, b), (c, c), (c, a), (d, d)}?
注:Z上的整除關(guān)系|是自反的;
P(X)上的包含關(guān)系是自反的;
R上的小于等于關(guān)系是自反的;
R上的小于關(guān)系<不是自反的.
定理:R自反
注:空關(guān)系是空集上的自反關(guān)系.
關(guān)系矩陣:對角線元素都為1
關(guān)系圖:結(jié)點(diǎn)含有環(huán)
② 反自反性(10分鐘)
定義:設(shè)R A A, 若對于任意x A, 均有(x, x) R, 則稱R是A上的反自反關(guān)系, 或稱R具有反自反性.
例2-26: A = {a, b, c, d},
R = {(b, a), (a, b), (b, c), (c, d), (c, a)}?
注:Z上的整除關(guān)系|不是反自反的;
P(X)上的包含關(guān)系不是反自反的;
R上的小于等于關(guān)系不是反自反的;
R上的小于關(guān)系<是反自反的.
定理:R反自反
注:空關(guān)系是空集上的反自反關(guān)系.
關(guān)系矩陣:對角線元素全為0
關(guān)系圖:結(jié)點(diǎn)沒有環(huán)
思考:A上的自反關(guān)系與反自反關(guān)系的區(qū)別與聯(lián)系?
③ 對稱性(10分鐘)
定義:設(shè)R A A, 對于任意x, y A,若(x, y) R, 則(y, x) R, 則稱R是A上的對稱關(guān)系, 或稱R是對稱的, 或稱R具有對稱性
例2-28: A = {a, b, c, d},
R = {(b, a), (a, b), (b, b), (d, c), (c, d)}?
注:Z上的整除關(guān)系|不是對稱的;
P(X)上的包含關(guān)系(一般來說)不是對稱的;
R上的小于等于關(guān)系不是對稱的;
R上的小于關(guān)系<不是對稱的;
三角形之間的相似關(guān)系~是對稱的;
Z上的模k同余關(guān)系k是對稱的.
定理2-11:R對稱 R = R-1
關(guān)系矩陣:關(guān)于對角線對稱圖
關(guān)系圖:要么有雙向環(huán)、要么沒有
④ 反對稱性(10分鐘)
定義:設(shè)R A A, 對于任意x, y A,若(x, y) R且(y, x) R, 一定有x = y, 則稱R是A上的反對稱關(guān)系, 或稱R具有反對稱性.
例2-29: A = {a, b, c, d},
R = {(a, a), (a, b), (b, b), (b, c), (d, c)}?
注:Z上的整除關(guān)系|不是反對稱的,因?yàn)?|-2且-2|2;
P(X)上的包含關(guān)系是反對稱的;
R上的小于等于關(guān)系是反對稱的;
R上的小于關(guān)系<是反對稱的.
定理2-12:R反對稱
關(guān)系矩陣:關(guān)于主對角線對稱的元素不能同時(shí)為1
關(guān)系圖:兩點(diǎn)之間要么無邊,要么只有一條邊
思考:反對稱性與對稱性之間的區(qū)別與聯(lián)系
⑤ 傳遞性(10分鐘)
定義:設(shè)R A A, 對于任意x, y, z A,若(x, y) R且(y, z) R,均有(x, z) R, 則稱R是A上的傳遞關(guān)系, 或稱R具有傳遞性.
例2-31: A = {a, b, c, d}, R = (a, a), (a, b), (b, b), (b, c), (a, c), (c, a)}?
注:Z上的整除關(guān)系|是傳遞的;
P(X)上的包含關(guān)系是傳遞的;
R上的小于等于關(guān)系是傳遞的;
R上的小于關(guān)系<是傳遞的.
定理2-13:R傳遞 R?R R.
證明: ()設(shè)(x, z) R?R, 則存在y A, 使得(x, y) R, (y, z) R. 因?yàn)镽傳遞, 所以(x, z) R.
()對于任意x, y, z A,若(x, y) R且(y, z) R, 則(x, z) R?R R, (x, z) R.
例2-33: A = {a, b, c, d}, R1 = {(a, b), (a, c)}傳遞, R2 = {(a, b)}也傳遞? ,
傳遞性的關(guān)系圖:
定理2-13:R傳遞 R?R R.
(2)關(guān)系的閉包
①自反閉包r(R)(10分鐘)
定義:設(shè)R A A, 稱最小的包含R的自反關(guān)系為R的自反閉包, 記為r(R).
滿足3個(gè)條件:包含R;自反性;最小性.
例2-38: 設(shè)A = {a, b, c}, R = {(a, a), (b, a), (b, c), (c, a), (a, c)}, 求出R的自反閉包.
解:r(R)= R {(b, b), (c, c)}
定理2-14:
生成自反閉包關(guān)系圖的變化:R中不含環(huán)的添加環(huán)
生成自反閉包關(guān)系矩陣的變化:把對角線上是0的元素全部改成1
②對稱閉包s(R)(10分鐘)
定義:設(shè)R A A, 稱最小的包含R的對稱關(guān)系為R的對稱閉包, 記為s(R).
滿足3個(gè)條件:包含R;對稱性;最小性.
例2-15:
解:
定理2-15:
生成對稱閉包關(guān)系圖的變化:只有一邊的添加一邊
生成對稱閉包關(guān)系矩陣的變化
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