离散数学本科期末复习提要

《离散数学》本科期末复习提要

四川电大孙继荣

2004年5月

《离散数学》使用的教材为中央电大出版的《离散数学》（刘叙华等编）和《离散数学学习指导书》（虞恩蔚等编）。

离散数学主要研究离散量结构及相互关系，使学生得到良好的数学训练，提高学生抽象思维和逻辑推理能力，为从事计算机的应用提供必要的描述工具和理论基础。其先修课程为：高等数学、线性代数；后续课程为：数据结构、数据库、操作系统、计算机网络等。

课程的主要内容

1、集合论部分（集合的基本概念和运算、关系及其性质）；

2、数理逻辑部分（命题逻辑、谓词逻辑）；

3、图论部分（图的基本概念、树及其性质）。

4、布尔代数

学习建议

离散数学是理论性较强的学科，学习离散数学的关键是对离散数学（集合论、数理逻辑和图论）有关基本概念的准确掌握，对基本原理及基本运算的运用，并要多做练习。

教学要求的层次

各章教学要求的层次为了解、理解和掌握。了解即能正确判别有关概念和方法；理解是能正确表达有关概念和方法的含义；掌握是在理解的基础上加以灵活应用。

一、各章复习要求与重点

第一章集合

[复习知识点]

1、集合、元素、集合的表示方法、子集、空集、全集、集合的包含、相等、幂集

2、集合的交、并、差、补等运算及其运算律（交换律、结合律、分配律、吸收律、De Morgan 律等），文氏（Venn）图

3、序偶与迪卡尔积

本章重点内容：集合的概念、集合的运算性质、集合恒等式的证明

[复习要求]

1、理解集合、元素、子集、空集、全集、集合的包含、相等、幂集等基本概念。

2、掌握集合的表示法和集合的交、并、差、补等基本运算。

3、掌握集合运算基本规律，证明集合等式的方法。

4、了解序偶与迪卡尔积的概念，掌握迪卡尔积的运算。

[本章重点习题]

P5~6，4、6；P14~15，3、6、7；P20，5、7。

[疑难解析]

1、集合的概念

因为集合的概念学生在中学阶段已经学过，这里只多了一个幂集概念，重点对幂集加以掌握，一是掌握幂集的构成，一是掌握幂集元数为2n。

2、集合恒等式的证明

通过对集合恒等式证明的练习，既可以加深对集合性质的理解与掌握；又可以为第三

章命题逻辑中公式的基本等价式的应用打下良好的基础。实际上，本章做题是一种基本功训练，尤其要求学生重视吸收律和重要等价式在B A B A ~⋂=-证明中的特殊作用。 [例题分析]

例1 设A ，B 是两个集合，A={1，2，3}，B={1，2}，则=-)()(B A ρρ 。 解 }}3,2,1{},3,2{},3,1{},2,1{},3{},2{},1{,{)(φρ=A

}}2,1{},2{},1{,{)(φρ=B

于是}}3,2,1{},3,2{},3,1{},3{{)()(=-B A ρρ 例2 设{}{}Φ=,,,,b a b a A ，试求：

(1){}b a A ,-； (2)Φ-A ； (3){}Φ-A ； (4){}{}A b a -,； (5)A -Φ； (6){}A -Φ。

解 (1){}{}{}Φ=-,,,b a b a A (2)A A =Φ- (3){}{}{}b a b a A ,,,=Φ- (4){}{}Φ=-A b a , (5)Φ=-ΦA (6){}Φ=-ΦA 例3 试证明()()()()B A B A B A B A ~~~~⋂⋃⋂=⋃⋂⋃ 证明

()()()()()()

()()()()()()

()()()()()()

B A B A B A B A B B B A A B A A B B A A B A B A B A ~~~~~~~~~~~~~⋂⋃⋂=Φ⋃⋂⋃⋂⋃Φ=⋂⋃⋂⋃⋂⋃⋂=⋂⋃⋃⋂⋃=⋃⋂⋃

第二章 二元关系

[复习知识点]

1、关系、关系矩阵与关系图

2、复合关系与逆关系

3、关系的性质（自反性、对称性、反对称性、传递性）

4、关系的闭包（自反闭包、对称闭包、传递闭包）

5、等价关系与等价类

6、偏序关系与哈斯图（Hasse ）、极大/小元、最大/小元、上/下界、最小上界、最大下界

7、函数及其性质（单射、满射、双射）

8、复合函数与反函数

本章重点内容：二元关系的概念、关系的性质、关系的闭包、等价关系、半序关系、映射的概念 [复习要求]

1、理解关系的概念：二元关系、空关系、全关系、恒等关系；掌握关系的集合表示、关系矩阵和关系图、关系的运算。

2、掌握求复合关系与逆关系的方法。

3、理解关系的性质（自反性、对称性、反对称性、传递性），掌握其判别方法（定义、矩阵、图）。

4、掌握求关系的闭包 （自反闭包、对称闭包、传递闭包）的方法。

5、理解等价关系和偏序关系的概念，掌握等价类的求法和偏序关系做哈斯图的方法，极大/小元、最大/小元、上/下界、最小上界、最大下界的求法。

6、理解函数概念：函数、函数相等、复合函数和反函数。

7、理解单射、满射、双射等概念，掌握其判别方法。 [本章重点习题]

P25，1；P32~33，4，8，10； P43，2，3，5； P51~52，5，6； P59，1，2； P64，3； P74~75，2，4，6，7； P81，5，7； P86，1，2。 [疑难解析]

1、关系的概念

关系的概念是第二章全章的基础，又是第一章集合概念的应用。因此，学生应该真正理解并熟练掌握二元关系的概念及关系矩阵、关系图表示。 2、关系的性质及其判定

关系的性质既是对关系概念的加深理解与掌握，又是关系的闭包、等价关系、半序关系的基础。对于四种性质的判定，可以依据教材中P49上总结的规律。这其中对传递性的判定，难度稍大一点，这里要提及两点：一是不破坏传递性定义，可认为具有传递性。如空关系具有传递性，同时空关系具有对称性与反对称性，但是不具有自反性。另一点是介绍一种判定传递性的“跟踪法”，即若()()()R a a R a a R a a i i ∈∈∈-,,,,,,13221ΛΛ，

则()R a a i ∈,1。如若()()R a b R b a ∈∈,,

,，则有()R a a ∈,，且()R b b ∈,。

３、关系的闭包

在理解掌握关系闭包概念的基础上，主要掌握闭包的求法。关键是熟记三个定理的结论：定理2， ()A I R R r ⋃=；定理3， ()1

-⋃=R R R s ；定理4，推论 ()Y n

i i

R

R t 1

==

。

４、半序关系及半序集中特殊元素的确定

理解与掌握半序关系与半序集概念的关键是哈斯图。哈斯图画法掌握了，对于确定任一子集的最大（小）元，极大（小）元也就容易了。这里要注意，最大（小）元与极大（小）元只能在子集内确定，而上界与下界可在子集之外的全集中确定，最小上界为所有上界中最小者，最小上界再小也不小于子集中的任一元素，可以与某一元素相等，最大下界也同样。

５、映射的概念与映射种类的判定

映射的种类主要指单射、满射、双射与非单非满射。判定的方法除定义外，可借助于关系图，而实数集的子集上的映射也可以利用直角坐标系表示进行，尤其是对各种初等函数。

[例题分析]

例1 设集合{}d c b a A ,,,=，判定下列关系，哪些是自反的，对称的，反对称的和传递的：