background image

 

 

 

 

 

Matematyka dyskretna cz. I 

Logika, teoria mnogoœci, relacje, moc zbiorów, typy porz¹dkowe, 

kongruencje 

Zadania dla studentów informatyki 

 

Katarzyna Lubnauer 

Maria Wolska  

 

 

id8989562 pdfMachine by Broadgun Software  - a great PDF writer!  - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com  http://www.broadgun.com 

background image

 

Logika 

 

1.

 

Niech p, q, r nastêpuj¹ce zdania logiczne: 

p- pada deszcz 

q- s¹ chmury na niebie 

r – œwieci sùoñce 

Zapisz przy pomocy symboli logicznych nastêpuj¹ce zdania: 

a)

 

Pada deszcz i œwieci sùoñce. 

b)

 

Jeœli pada deszcz to s¹ chmury na niebie. 

c)

 

Deszcz pada wtedy i tylko wtedy gdy s¹ chmury na niebie. 

Które z tych zdañ s¹ zawsze prawdziwe? 

2.

 

Zbadaj wartoœã logiczn¹ zdañ: 

a)

 

Je¿eli 2+2=4 to 2+3=4. 

b)

 

Je¿eli 2+3=4 to 2+2=4. 

c)

 

Je¿eli 2+2=4 i 2+3=6 to 2x = 5. 

d)

 

2+2=5 wtedy i tylko wtedy gdy 2+3 =4. 

e)

 

2+2=4 lub 2+3=5. 

3.

 

Mama. logik z zawodu powiedziaùa synowi: Jeœli nie odrobisz pracy domowej, 

to nie obejrzysz filmu. Syn odrobiù lekcje i bez bajki zostaù wysùany do ùó¿ka. Czy 

mama dotrzymaùa sùowa. 

4.

 

Zbadaj wartoœã logiczn¹ zdañ: 

a)

 

p

p

b)

 

q

c)

 

p

d)

 

q

p

r

q

p

e)

 

q

p

q

p

q

p

5.

 

Sprawdê które z poni¿szych zdañ s¹ tautologiami: 

a)

 

q

p

p

q

b)

 

q

p

q

p

c)

 

q

p

q

p

d)

 

]

[

]

[

r

q

p

r

q

p

e)

 

p

p

q

p

 

background image

 

6.

 

Okreœl koniunkcje za pomoc¹  

a)

 

negacji i alternatywy 

b)

 

negacji i implikacji. 

7.

 

Okreœl równowa¿noœã za pomoc¹ koniunkcji, alternatywy i negacji. 

8.

 

Zakùadaj¹c i¿ zdanie 

q

 jest faùszywe podaj wartoœã logiczn¹ zdania 

p

9.

 

Zakùadaj¹c i¿ zdanie 

r

q

p

)

(

 jest faùszywe podaj wartoœã logiczn¹ zdania 

r

q

p

r

q

10.Niech  trójk¹t jest prostok¹tny ,wówczas suma kwadratów  dùugoœci  dwóch 

krótszych boków równa jest kwadratowi dùugoœci najdùu¿szego boku. Zapisz 

twierdzenie w postaci implikacji. Sformuùuj twierdzenie odwrotne, zbadaj jego 

prawdziwoœã. 

11.Znajdê twierdzenie przeciwne, odwrotne i przeciwstawne do danego. Zbadaj 

wartoœã logiczn¹ ka¿dego z tych twierdzeñ: 

a)

 

Je¿eli 

0

0

y

i

x

 to 

.

0

xy

 

b)

 

Je¿eli n jest liczb¹ naturaln¹ i  parzyst¹ to 

2

n

jest liczb¹ naturaln¹ 

parzyst¹. 

c)

 

Niech n liczba naturalna. Je¿eli n jest liczb¹  parzyst¹ to 

2

n

jest liczb¹  

parzyst¹. 

d)

 

Je¿eli x=0 lub y=0 to 

0

xy

12.Udowodnij i¿ iloczyn dwóch liczb parzystych jest wielokrotnoœci¹ 4. 

13.Udowodnij i¿ liczba 

n

2

 gdzie 

N

n

 jest liczb¹ parzyst¹. Podaj jaki typ 

dowodu zastosowaùeœ. 

14.Udowodnij i¿ liczba 

n

3

 gdzie 

N

n

 jest liczb¹ podzieln¹ przez 6. Podaj jaki 

typ dowodu zastosowaùeœ. 

15.Udowodnij i¿ liczba 

n

3

 gdzie 

N

n

 jest liczb¹ parzyst¹. Podaj jaki typ 

dowodu zastosowaùeœ. 

16.Udowodnij i¿ liczba 

2

4

n

 gdzie 

N

n

 jest liczb¹ podzieln¹ przez 3. Podaj 

jaki typ dowodu zastosowaùeœ. 

17.Udowodnij wynikania: 

a)

 

Je¿eli 

1

2

 y

x

 to 

1

x

  lub 

1

y

b)

 

Je¿eli 

0

xy

 to 

0

x

  lub  

0

y

background image

 

c)

 

Je¿eli œrednia arytmetyczna n liczb jest wiêksza od a to przynajmniej 

jedna z tych liczb jest wiêksza od a. 

18.Udowodnij i¿ 

2

 jest liczb¹ niewymiern¹. Podaj jaki typ dowodu 

zastosowaùeœ. 

19.Udowodnij i¿ 

3

 jest liczb¹ niewymiern¹. Podaj jaki typ dowodu 

zastosowaùeœ. 

20.Udowodnij i¿ 

2

log 3

 jest liczb¹ niewymiern¹. Podaj jaki typ dowodu 

zastosowaùeœ. 

21.Udowodnij i¿ 

3

log 5

 jest liczb¹ niewymiern¹. Podaj jaki typ dowodu 

zastosowaùeœ. 

22.Udowodnij nastêpuj¹ce nierównoœci dla dowolnych 

R

y

x,

a)

 

x

x

b)

 

0

0

max

,

x

y

x

y

x

y

c)

 

y

x

y

x

d)

 

y

x

y

x

e)

 

x

y

x

y

f)

 

 

x

y

x

y

g)

 

xy

x y

h)

 

x

x

y

y

Podaj jaki typ dowodu zastosowaùeœ. 

23.Zapisz nastêpuj¹ce zdania w notacji polskiej (beznawiasowej): 

a)

 

s

r

q

p

b)

 

s

r

q

p

c)

 

q

p

q

p

24.Przeksztaùã zdania z notacji beznawiasowej w notacje nawiasow¹: 

a)

 

pq

q

p

b)

 

pqr

r

pq

 

background image

 

Zbiory. 

 

1.

 

Niech 

13

,

12

,

6

,

17

,

8

,

6

,

5

,

1

,

17

,

5

,

3

,

1

,

10

,

8

,

6

,

4

,

2

,

17

,....,

3

,

2

,

1

,

0

D

C

B

A

U

Wyznacz zbiory: 

a)

 

B

   

b)

 

B

   

c)

 

C

 

d)

 

c

B

C

A

 

e)

 

D

 

f)

 

C

 

g)

 

ile podzbiorów ma zbiór C 

2.

 

Niech 

5

,

4

,

2

A

parzyste

jest

n

n

B

:

N

0

:

p

e

nieparzyst

jest

p

p

C

Z

a)

 

Wyznacz 

C

B

C

B

C

A

B

A

,

,

,

 

b)

 

Wypisz wszystkie podzbiory zbioru A 

c)

 

Nie wyznaczaj¹c ich zgadnij, które ze zbiorów s¹ nieskoñczone: 

A

B

B

A

B

A

B

A

,

,

,

3.

 

Wypisz kilka elementów poni¿szych zbiorów oraz zapisz te zbiory w inny 

sposób: 

a)

 

3

.

:

przez

podziel

n

N

n

A

 

b)

 

1

:

2

x

x

B

R

 

c)

 

2

2

:

x

x

C

R

 

d)

 

 

1

0 :

2

D

x

x

x

R

e)

 

 

 

4.

 

W przestrzeni 

R

 znajdê nastêpuj¹ce zbiory: 

a) 

3

,

2

5

,

1

b) 

,

2

3

,

1

c) 

 

7

,

2

5

,

0

d) 

 

7

,

2

5

,

0

 

background image

 

e) 

c

,

0

 

f) 

4

,

0

 

5.

 

Dla podanych zbiorów A,B wyznaczyã zbiory 

B

A

B

A

B

A

\

,

,

. Wynik 

zaznacz na osi liczbowej: 

a)

 

8

5

1

:

,

0

1

16

4

1

3

:

2

2

x

x

x

B

x

x

x

x

x

A

R

R

 

b)

 

0

1

log

2

1

log

:

,

2

1

log

2

log

3

:

2

x

x

x

B

x

x

x

A

R

R

 

c)

 

1

1

1

:

,

2

2

1

:

x

x

x

B

x

x

A

R

R

 

d)

 





1

2

1

:

,

9

4

3

:

1

x

x

x

B

x

x

x

A

R

R

 

e)

 

1

1

1

:

,

1

:

x

x

x

B

x

x

x

A

R

R

 

f)

 

3

2

:

,

1

1

:

2

2

x

x

B

x

x

x

x

x

A

R

R

 

g)

 

5

1

:

,

0

4

1

3

:

2

2

x

x

B

x

x

x

x

x

x

A

R

R

 

h)

 

3

1

2

:

,

1

1

log

:

2

x

x

x

B

x

x

A

x

R

R

 

6.

 

Niech 

 

 

2

:

2

.

:

,

,

,

,

,

,

,

,

*

*

w

dlug

w

C

i

w

dlug

w

B

yyy

xxx

yy

xx

y

x

A

y

x

 

 

a) Wyznacz zbiory 

C

A

A

C

C

A

C

A

,

\

,

\

,

b) Wyznacz zbiory 

A

B

C

B

C

B

B

A

\

,

,

,

c) Wyznacz zbiory 

*

*

,

B

A

 

 

d) Wypisz wszystkie podzbiory 

e) Ile zbiorów nale¿y do 

2

7.

 

Wykazaã, ¿e dla dowolnych zbiorów A,B,C zachodzi równoœã 

a)

 

B

A

A

B

A

\

\

 

b)

 

B

A

B

A

A

\

 

c)

 

B

A

B

A

A

\

\

 

d)

 

 

A

C

B

C

A

B

C

 

background image

 

e)

 

 

C

A

B

A

C

B

A

\

\

\

 

f)

 

C

B

A

C

B

A

\

\

\

 

8.

 

Udowodnij uogólnione prawo De Morgana: 

c

c

c

c

C

B

A

C

B

A

9.

 

Udowodnij prawdziwoœã nastêpuj¹cych zdañ nie u¿ywaj¹c diagramów Venna: 

a)

 

B

A

A

i

A

B

A

dla dowolnych zbiorów A,B. 

b)

 

Jeœli 

C

A

i

B

A

, to 

C

B

A

c)

 

Jeœli 

C

B

i

C

A

 to 

C

B

A

d)

 

B

wtedy i tylko wtedy gdy 

c

c

A

B

10.Dla dowolnego A okreœlonego w przestrzeni X okreœl zbiór 

A

A

,

X

11.Wykazaã, ¿e dla dowolnego A,B,C zachodz¹ równoœci: 

a)

 

A

B

B

A

 

b)

 

C

B

A

C

B

A

 

12.Podaj¹c odpowiednie przykùady wykazaã, ¿e równoœci  

a)

 

A

B

B

A

\

 

b)

 

A

B

B

A

\

 

NIE zachodz¹ dla dowolnych zbiorów A,B. Zilustruj rozwi¹zanie diagramami 

Venna. 

13.Narysuj diagram Venna dla czterech dowolnych  zbiorów A,B,C,D  i zaznacz 

na nim zbiór 

c

c

c

D

C

B

A

14.Zbadaj czy poni¿sze zdania s¹ prawdziwe czy faùszywe. Prawdziwe zdania 

udowodnij a dla faùszywych znajdê kontrprzykùad. 

a)

 

C

A

B

A

implikuje B=C 

b)

 

C

A

B

A

implikuje B=C 

c)

 

C

A

B

A

 i 

C

A

B

A

 implikuje B=C 

d)

 

B

A

B

A

 implikuje A=B 

e)

 

C

A

B

A

implikuje B=C 

f)

 

B

B

A

B

A

c

c

 

g)

 

B

C

A

C

B

A

\

\

 

15.Poka¿, ¿e 

B

 jest najmniejszym zbiorem zawieraj¹cym jednoczeœnie zbiory 

A oraz B. 

16.Rozwi¹¿ równanie : 

background image

 

 


2

1

,

1

1

,

0

X

 

17.Niech 

 

5

,

1

4

,

2

,

5

,

3

,

1

C

i

B

A

. Rozwi¹¿ równanie 

C

B

X

A

18.Niech 

d

b

a

B

i

c

b

a

A

,

,

,

,

.  

a)

 

Wypisz lub narysuj wszystkie pary uporz¹dkowane zbiorów 

A

 i 

B

b)

 

Wypisz lub narysuj wszystkie pary uporz¹dkowane zbioru 

y

x

B

A

y

x

:

,

19.Niech 

3

,

2

,

1

,

0

S

 i niech 

 

3

,

1

T

a)

 

Wypisz lub narysuj elementy zbioru 

S

T

i

T

S

b)

 

Wypisz lub narysuj elementy zbioru 

n

m

T

S

n

m

:

,

c)

 

Wypisz lub narysuj elementy zbioru 

n

m

S

T

n

m

:

,

d)

 

Wypisz lub narysuj elementy zbioru 

3

:

,

n

m

T

S

n

m

e)

 

Wypisz lub narysuj elementy zbioru 

5

:

,

mn

T

S

n

m

f)

 

.Wypisz lub narysuj elementy zbioru 

n

m

S

S

n

m

:

,

20.Narysuj zbiory 

A

B

B

A

,

  dla: 

a)

 

 

3

,

2

,

1

,

0

B

A

 

b)

 

3

,

0

,

1

,

2

B

A

 

c)

 

 

2

,

1

,

0

B

A

 

d)

 

,

2

,

1

,

B

A

21.Wypisz wszystkie elementy tych spoœród zbiorów które maj¹ nie wiêcej ni¿ 6 

elementów oraz wypisz 6 elementów z tych zbiorów które maj¹ wiêcej 

elementów. 

a)

 

m

n

n

m

:

,

2

N

 

b)

 

2

:

,

2

m

n

n

m

N

 

c)

 

4

:

,

2

nm

n

m

Z

 

d)

 

x

x

y

x

2

2

:

,

R

 

e)

 

5

,

max

:

,

2

n

m

n

m

N

 

f)

 

1

,

max

:

,

2

n

m

n

m

N

22.W prostok¹tnym ukùadzie wspóùrzêdnych zaznaczyã zbiory A,B, 

B

A

B

A

,

background image

 

a)

 

0

:

,

,

0

sin

:

,

2

2

tgy

y

x

B

y

x

y

x

A

R

R

 

b)

 

0

cos

:

,

,

0

sin

:

,

2

2

y

x

y

x

B

y

x

y

x

A

R

R

 

c)

 

0

cos

:

,

,

0

:

,

2

2

y

x

y

x

B

y

x

tg

y

x

A

R

R

 

d)

 

0

:

,

,

0

:

,

2

2

tgx

y

x

B

y

x

tg

y

x

A

R

R

 

e)

 

1

:

,

,

log

log

:

,

2

2

y

x

y

x

B

x

y

y

x

A

y

x

R

R

 

23.Zaznacz zbiory 

A

B

B

A

,

 w ukùadzie wspóùrzêdnych: 

a)

 

2

1

:

,

2

:

y

y

B

x

x

A

R

R

 

b)

 

1

2

:

,

1

2

:

y

y

B

x

x

A

R

R

 

c)

 

3

0

:

,

0

4

1

2

:

2

2

y

y

B

x

x

x

x

x

A

R

R

 

d)

 

0

27

16

:

,

5

1

:

3

2

x

x

x

B

y

y

A

R

R

 

e)

 

1

1

1

2

:

,

3

1

log

:

2

2

y

y

y

B

x

x

A

R

Z

 

f)

 

1

6

5

log

:

,

0

1

3

5

3

2

:

2

5

,

0

2



x

x

x

B

t

t

t

t

A

R

R

 

24.Wyka¿ równoœci: 

a)

 

 

C

A

B

A

C

B

A

 

b)

 

 

C

A

B

A

C

B

A

 

background image

 

10 

Kwantyfikatory 

 

1.

 

Oceñ wartoœã logiczn¹ zdañ i zapisz negacje ka¿dego zdania: 

a)

 

x

x

x

2

R

 

b)

 

1

2

1

2

x

x

x

x

N

 

c)

 

2

1

1

1

x

x

N

 

d)

 

0

1

2

1

3

x

x

N

 

e)

 

0

2

3

4

2

2

2

x

x

x

R

 

f)

 

0

3

2

2

4

2

2

2

x

x

x

R

 

g)

 

y

x

x

y

y

x

3

3

,

R

 

h)

 

3

,

2

,

1

,

3

3

,

A

gdzie

x

y

y

x

A

y

x

 

i)

 

10

2

2

n

m

n

m

N

N

 

j)

 

y

x

y

x

N

Z

 

k)

 

4

2

x

y

y

x

R

R

 

2.

 

Okreœl wartoœã logiczn¹ zdañ, dla 

N

m

n

,

a)

 

]

2

[

m

n

n

m

 

b)

 

]

2

[

m

n

m

n

 

c)

 

]

2

[

n

m

n

m

 

d)

 

]

2

[

n

m

m

n

 

e)

 

}]

2

{

[

m

n

m

n

 

3.

 

Okreœl wartoœã logiczn¹ zdañ, dla 

R

y

x,

a)

 

]

0

[

xy

x

y

 

b)

 

]

0

[

xy

y

x

 

c)

 

]

1

[

xy

x

y

 

background image

 

11 

d)

 

]

1

[

xy

y

x

 

 

4.

 

Niech p(x,y) , p(y) funkcje zdaniowe, znajdê kontrprzykùady do nastêpuj¹cych 

implikacji:  

a)

 

 

 

y

p

y

p

y

y

 

b)

 

)

,

(

)

,

(

y

x

p

y

x

p

y

x

x

y

 

c)

 

 

 

y

p

y

p

y

y

 

5.

 

Wska¿ zmienne wolne i zwi¹zane w nastêpuj¹cych wyra¿eniach: 

a)

 

y

z

x

y

x

y

x

 

b)

 

 

 

 

y

x

x

x

y

 

c)

 

0

x

x

x

x

 

d)

 

A

x

x

 

e)

 

 

 

x

g

x

f

g

f

X

x

 

6.

 

Zapisz posùuguj¹c siê symbolik¹ logiczn¹ nastêpuj¹ce zdania: 

a)

 

Liczby 2 i 3 nie maj¹ wspólnych dzielników ró¿nych od  1. 

b)

 

Istnieje liczba naturalna od której nie jest mniejsza ¿adna inna liczba 

naturalna. 

c)

 

Ukùad równañ : 

5

3

3

3

b

a

i

b

a

 nie ma rozwi¹zañ. 

7.

 

Podaj przykùad takich funkcji zdaniowych 

 

 

X

x

x

x

,

,

, dla których 

implikacje s¹ faùszywe: 

a)

 

 

 

 

 

x

x

x

x

X

x

X

x

X

x

 

b)

 

 

 

 

 

x

x

x

x

X

x

X

x

X

x

 

8.

 

Niech formuùa r(x,y) oznacza, ¿e x jest rodzicem y, niech m(x) oznacza, i¿ x 

jest mê¿czyzn¹. Zdefiniuj za pomoc¹ formuù r oraz nastêpuj¹ce zdania: 

a)

 

„x jest bratem y” 

b)

 

„x jest siostr¹ cioteczn¹  y” 

c)

 

„x jest pradziadkiem y” 

background image

 

12 

Uogólnione sumy i iloczyny zbiorów 

 

1.

 

Policz iloczyn i sumê uogólnion¹ ci¹gu zbiorów: 

a)

 

2 , 2

n

n

n

A

 

 

b)

 

1 1

,

n

B

n n

 

 

c)

 

1

, 2

n

n

C

n

 

d)

 

1, 2,..., 3

n

n

 

e)

 

1

, 

n

n

E

n

 

f)

 

R

R

t

t

x

x

F

t

,

sin

:

 

g)

 

 

0

,

1

:

R

R

t

xt

x

G

t

 

h)

 

R

R

t

t

x

x

H

t

,

1

:

 

i)

 

R

R

t

t

x

x

I

t

,

:

 

2.

 

Policz granice doln¹ i górn¹ ci¹gu zbiorów 

a)

 

,

n

A

n n

 

 

b)

 

1 1

,

n

B

n n

 

 

c)

 

1

, 2

n

n

C

n

 

d)

 

1, 2,..., 3

n

n

 

3.

 

Zbiór wszystkich liczb naturalnych dodatnich przedstaw jako sume 

nieskoñczon¹ ci¹gu zbiorów nieskoñczonych i parami rozù¹cznych.  

Wskazówka: 

2 1, 2

3, 2

5, 2

7,..., 2

,... ,

n

n

n

n

n

n

Z

k

n

 N

, k liczba nieparzysta. 

4.

 

Udowodnij korzystaj¹c z rachunku funkcyjnego nastêpuj¹ce twierdzenia 

algebry zbiorów: 

a)

 

B

A

B

A

\

b)

 

T

t

t

t

T

t

t

T

t

t

B

A

B

A

c)

 

T

t

t

T

t

t

T

t

t

t

B

A

B

A

background image

 

13 

d)

 

T

t

t

T

t

t

T

t

t

t

B

A

B

A

 

 

background image

 

14 

Relacje 

 

1.

 

Niech 

4

,

3

,

2

,

1

S

 oraz 

8

,

7

,

6

,

5

T

, oraz niech R relacja w zbiorze 

T

Wypisz wszystkie pary nale¿¹ce do relacji R: 

a)

 

10

,

y

x

R

y

x

 

b)

 

10

,

y

x

R

y

x

 

c)

 

parzyste

jest

y

x

R

y

x

,

 

2.

 

Dla relacji

4

3

2

1

,

,

,

R

R

R

R

 w zbiorze 

4

,

3

,

2

,

1

,

0

S

 okreœl jakie wùasnoœci z poœród 

poni¿szych speùniaj¹: 

(Z) zwrotnoœã 

(PZ) przeciwzwrotnoœã 

(S) symetrycznoœã 

(AS) antysymetrycznoœã 

(P) przechodnioœã 

a)

 

parzyste

jest

y

x

R

y

x

1

,

 

b)

 

y

x

R

y

x

2

,

 

c)

 

0

,

3

y

x

R

y

x

 

d)

 

parzyste

jest

y

x

R

y

x

4

,

3.

 

Zbadaj jakie wùasnoœci spoœród wymienionych powy¿ej ma w zbiorze 

,

,

,

S

 relacja okreœlona tabel¹: 

\

 

gdzie ‘+’ oznacza, ¿e dana para jest w relacji a’ –‘ , ¿e nie jest. 

4.

 

W zbiorze okreœlone s¹ nastêpuj¹ce relacje dwuargumentowe: 

a)

 

parzyste

y

x

R

y

x

1

,

 

b)

 

3

.

,

2

przez

podziel

y

x

R

y

x

 

c)

 

5

,

3

y

x

R

y

x

 

d)

 

2

,

min

,

4

y

x

R

y

x

 

e)

 

x

y

R

y

x

5

,

 gdzie 

x

y

 oznacza i¿ y jest podzielne przez x 

background image

 

15 

f)

 

2

,

6

y

x

R

y

x

 

Zbadaj ich wùasnoœci i dla relacji równowa¿noœci znajdê klasy abstrakcji. 

5.

 

W zbiorze okreœlone s¹ nastêpuj¹ce relacje dwuargumentowe: 

a)

 

X zbiór prostych na pùaszczyênie. Dwie proste l,k s¹ w relacji 

 gdy s¹ 

do siebie równolegùe (ozn.  

k

l

b)

 

X zbiór prostych na pùaszczyênie. Dwie proste l,k s¹ w relacji 

 gdy s¹ do 

siebie prostopadùe (ozn.  l

k) 

c)

 

X zbiór ludzi na ziemi . Dwaj ludzie s¹ w relacji ze sob¹ gdy maj¹ 

wspólnego rodzica (matkê lub ojca) 

d)

 

zbiór ludzi na ziemi . Dwaj ludzie s¹ w relacji ze sob¹ gdy maj¹ 

wspóln¹ matkê. 

Zbadaj ich wùasnoœci i dla relacji równowa¿noœci znajdê klasy abstrakcji. 

6.

 

Dla relacji z zadania drugiego narysuj rysunki przedstawiaj¹cy relacje miêdzy 

elementami zbioru S. Jeœli element (x,y) nale¿y do relacji to ù¹czymy je strzaùk¹ 

o pocz¹tku w x i koñcu w y. Jeœli miêdzy jakimiœ punktami wystêpuj¹ strzaùki w 

obu kierunkach to zastêpujemy je lini¹. Czym wyró¿niaj¹ siê rysunki ilustruj¹ce 

relacje równowa¿noœci? Jakie wùasnoœci relacji mo¿esz odczytaã z rysunku. 

7.

 

Zbiór liczb caùkowitych podzieliliœmy na zbiory rozù¹czne 

3

,

2

,

1

,

0

,

,....

3

,

2

,

1

:

4

n

dla

k

n

k

Z

n

. Znajdê relacjê dla której s¹ to klasy 

abstrakcji. 

8.

 

Niech 

d

c

b

a

X

,

,

,

 oraz niech 

X

S

2

zbiór wszystkich podzbiorów zbioru X. 

Niech R relacja w zbiorze S okreœlona nastêpuj¹co: 

B

A

R

B

A

,

. Wyka¿, ¿e 

jest to relacja równowa¿noœci i znajdê klasê abstrakcji do której nale¿y element 

b

a

A

,

9.

 

Niech X pewien zbiór niepusty oraz niech 

X

S

2

zbiór wszystkich podzbiorów 

zbioru X. Niech ponadto 

X

oraz R relacja w zbiorze S okreœlona nastêpuj¹co: 

B

A

a

B

A

R

B

A

,

. Wyka¿, ¿e jest to relacja równowa¿noœci i znajdê 

jej klasy abstrakcji. 

10.W zbiorze par uporz¹dkowanych 

y

x,

gdzie x równe 0 lub 1 i y jest równe 0 

lub 1 okreœlono relacje R w nastêpuj¹cy sposób 

0

0

0

0

,

,

y

y

x

x

y

x

R

y

x

Zbadaj czy jest to relacja równowa¿noœci i jeœli odpowiedê jest twierdz¹ca znajdê 

jej klasy abstrakcji.  

background image

 

16 

11.W zbiorze trójek uporz¹dkowanych 

z

y

x

,

,

gdzie x,y,z równe 0 lub 1 

,okreœlono relacje R w nastêpuj¹cy sposób 

 

n

n

y

x

y

y

y

R

x

x

x

3

2

1

3

2

1

,

,

,

,

dla 

nieparzystej liczby wskaêników n=1,2,3. Zbadaj czy jest to relacja 

równowa¿noœci i jeœli odpowiedê jest twierdz¹ca znajdê jej klasy abstrakcji. 

12.Niech w zbiorze liczb naturalnych okreœlona bêdzie relacja 

m

mod

 w 

nastêpuj¹cy sposób: 

m

b

a

m

b

a

mod

mod

,

 gdzie 

km

b

a

m

b

a

k

def

Z

mod

.  

Dla m=3 zbadaj czy jest to relacja równowa¿noœci i jeœli odpowiedê jest 

twierdz¹ca znajdê jej klasy abstrakcji. 

13.W teorii liczb okreœla siê relacjê zwan¹ kongruencj¹. Wyka¿, ¿e je¿eli 

m

d

c

i

m

b

a

mod

mod

 to  

a)

 



m

d

b

c

a

mod

b)

 



m

d

b

c

a

mod

c)

 



m

d

b

c

a

mod

background image

 

17 

 

Funkcje 

1.

 

Definiujemy funkcjê 

R

:

f

 okreœlon¹ wzorem : 

 



0

,

1

0

,

1

,

2

3

x

dla

x

x

dla

x

x

dla

x

x

f

a)

 

Oblicz f(0), f(1), f(-1), f(2). 

b)

 

Naszkicuj wykres funkcji f i na jego podstawie okreœl Im(f). 

c)

 

Narysuj funkcje 

1

,

,

f

f

f

2.

 

Które z poni¿szych rysunków przedstawiaj¹ 

a)

 

wykres funkcji 

b)

 

wykres funkcji ró¿nowartoœciowej 

c)

 

wykres funkcji „na” przedziaù 

 

1

,

0

 

 

background image

 

18 

 

3.

 

Niech 

5

,

4

,

3

,

2

,

1

S

 oraz zdefiniujmy nastêpuj¹ce funkcje: 

a)

 

 

n

n

f

 6

 

b)

 

 

3

,

max n

n

f

 

c)

 

 

2

,

min n

n

f

 

d)

 

 

n

n

f

,

5

min

Zbadaj które z nich s¹ wzajemnie jednoznaczne z S w S. 

4.

 

Wyznacz dziedzinê funkcji: 

a)

 

 

1

2

x

x

x

f

 

b)

 

 

x

x

x

f

4

1

2

 

c)

 

 

x

x

f

sin

log

 

d)

 

 

e

e

x

f

x

 ln

 

e)

 

 

x

x

x

x

f

1

1

3

 

f)

 

 

x

x

x

f

1

2

arcsin

 

5.

 

Czy funkcje  f  i  g okreœlone nastêpuj¹co: 

a)

 

 

 

2

2

2

2

z

z

g

i

x

x

f

 

b)

 

 

 

2

z

z

g

i

x

x

f

 

c)

 

 

 

2

z

z

g

i

x

x

f

 

d)

 

 

 

1

z

g

i

x

x

x

f

 

e)

 

 

 

z

z

z

g

i

x

f

2

2

cos

sin

1

 

f)

 

 

 

ctgz

tgz

z

g

i

x

f

 1

 

s¹ równe? 

6.

 

Okreœliã dziedzinê i zbiory wartoœci funkcji: 

a)

 

 

3

x

x

f

 

b)

 

 

2

x

x

f

 

c)

 

 

x

x

f

1

sin

 

background image

 

19 

d)

 

 

x

x

x

f

1

 

e)

 

 

x

x

x

f

cos

sin 

 

f)

 

 

4

2

2

x

x

x

f

 

g)

 

 

x

x

f

sin

log

 

7.

 

 Dane s¹ funkcje 

 

x

x

x

f

3

3

 

2

2

2

x

x

g

 

4

x

x

h

 

x

x

k

2

. Znajdê 

funkcje: 

a)

 

h

g

f

 

b)

 

h

h

f

 

c)

 

k

 

d)

 

g

 

e)

 

g

8.

 

Udowodnij i¿ nastêpuj¹ce funkcje s¹ ró¿nowartoœciowe na wskazanych 

zbiorach: 

a)

 

 

0

,

,

2

 x

x

f

 

b)

 

 

R

,

3

x

x

f

 

c)

 

 

R

,

1

5

 x

x

f

 

d)

 

 

1

,

1

1

x

x

x

f

 

e)

 

 

0

,

x

x

x

f

 

f)

 

 

 

0

\

,

1

R

x

x

x

f

 

9.

 

Zbadaj ró¿nowartoœciowoœã oraz wùasnoœã„na”  funkcji 

Z

Z

Z

Z

:

g

okreœlonej wzorem: 

a)

 

 

m

n

m

n

g

,

,

 

b)

 

 

m

n

m

n

g

3

,

2

,

 

c)

 

 

m

n

m

m

n

g

,

,

 

d)

 

 

4

,

,

 n

m

n

g

 

Dla funkcji odwracalnych znajdê funkcjê odwrotn¹. 

10.Zbadaj odwracalnoœã poni¿szych funkcji dziaùaj¹cych z R w R oraz znajdê 

funkcje odwrotn¹: 

background image

 

20 

a)

 

 

3

2 

x

x

f

 

b)

 

 

2

3

 x

x

f

 

c)

 

  

3

2

 x

x

f

 

d)

 

 

3

3

x

x

f

 

11.Definiujemy funkcje 

N

:

f

 oraz 

N

:

g

 w nastêpuj¹cy sposób: 

 

n

n

f

2

 



.

2

1

.

2

nieparzyst

n

dla

n

parzyst

n

dla

n

n

g

Pokazaã, ¿e 

N

N

g

f

oraz

f

g

12.Niech 

 

2

x

x

f

. Znajdê obraz zbioru A oraz przeciwobraz zbioru B wzglêdem 

f: 

a)

 

4

,

1

,

3

,

2

B

A

b)

 

 

9

,

2

,

0

B

A

 

c)

 

3

,

,

3

B

A

13.Niech 

 

x

x

f

1

. Znajdê obraz zbioru A oraz przeciwobraz zbioru B wzglêdem f: 

a)

 

 

 



4

,

2

1

,

3

,

1

B

A

,  

b)

 

 

9

,

2

,

0

B

A

14.Niech 

 

x

x

f

2

cos

. Znajdê obraz zbioru A oraz przeciwobraz zbioru B 

wzglêdem f: 

a)

 

0

:

x

x

A

R

b)

 

n

x

n

x

A

4

3

4

:

R

c)

 

1

0

:

y

y

B

R

.

 

15.Niech 

 

2

 x

x

f

. Znajdê obraz zbioru A oraz przeciwobraz zbioru B 

wzglêdem f: 

a)

 

 

1

,

0

A

 

b)

 

2

,

0

B

 

c)

 

0

,

2

B

 

background image

 

21 

d)

 

6

,

2

B

 

16.Niech 

 

2

2

 x

x

f

. Znajdê obraz zbioru A oraz przeciwobraz zbioru B 

wzglêdem f: 

a)

 

2

,

0

A

b)

 

2

,

0

A

c)

 

2

,

0

B

 

d)

 

0

,

2

B

 

e)

 

6

,

2

B

 

17.Niech 

 

2

 x

x

f

 oraz niech 

3

,

2

A

. Znajdê f(A) oraz 

 

A

f

f

1

 

 

 

background image

 

22 

  

 

Równolicznoœã zbiorów 

 

1.

 

Wyka¿, ¿e przedziaùy: 

a)

 

  

1

,

0

2

,

0

i

 

b)

 

 

d

c

i

b

a

,

,

 

c)

 

  

1

,

0

1

,

0

i

 

d)

 

 

1

,

0

1

,

0

i

 

s¹ równoliczne. 

2.

 

Wyka¿, ¿e zbiór liczb naturalnych i zbiór liczb parzystych s¹ równoliczne. 

3.

 

Wyka¿ równolicznoœã zbioru liczb naturalnych ze zbiorem liczb caùkowitych. 

4.

 

Wyka¿ równolicznoœã zbioru liczb naturalnych podzielnych przez 6 ze zbiorem 

liczb naturalnych podzielnych przez 3. 

5.

 

*Wyka¿ równolicznoœã zbioru liczb naturalnych ze zbiorem liczb pierwszych. 

6.

 

Wyka¿, ¿e funkcja  

 

1

2

1

2

,

,

:

n

m

m

n

f

f

N

N

N

, odwzorowuje wzajemnie jednoznacznie zbiór 

N

N

N

na

. (Zbiór liczb naturalnych bez zera) 

7.

 

Udowodniã równolicznoœã zbioru liczb rzeczywistych z przedziaùem (0,1). 

8.

 

Wyka¿, ¿e zbiór wszystkich trójk¹tów równobocznych na pùaszczyênie o 

œrodku ciê¿koœci w pocz¹tku ukùadu wspóùrzêdnych i jednym z wierzchoùków o 

wspóùrzêdnych caùkowitych jest zbiorem przeliczalnym. 

9.

 

Zbadaj moc zbioru wszystkich kóù na pùaszczyênie, maj¹cych: 

a)

 

Úrodek o wspóùrzêdnych wymiernych i r = 1 

b)

 

Úrodek o wspóùrzêdnych wymiernych i 

Z

k

k

r

,

2

10.Wyka¿, ¿e zbiór liczb wymiernych jest przeliczalny. 

11.Wyka¿, ¿e zbiór A wszystkich ci¹gów o wyrazach równych 0 lub 1 jest 

nieprzeliczalny. 

12.*Wyka¿, ¿e zbiór liczb rzeczywistych jest nieprzeliczalny. 

13.Wyka¿, ¿e zbiór liczb niewymiernych jest nieprzeliczalny. 

14.Wyka¿, ¿e zbiór liczb postaci 

k

gdzie 

N

k

n,

  jest przeliczalny. 

background image

 

23 

Typy porz¹dkowe 

 

1.

 

Niech 

N

R

, i R jest relacj¹ podzielnoœci: 

.

/

,

m

n

R

m

n

   

a)

 

Wykazaã, ¿e R jest relacj¹ porz¹dkuj¹c¹. 

b)

 

Czy w zbiorze 

R

,

N

 jest element maksymalny. 

2.

 

R

R

 rodzina funkcji przeksztaùcaj¹cych zbiór R. Okreœlmy relacje 

   w 

R

R

 

 

x

g

x

f

g

f

x

R

a)

 

Podaj przykùady takich funkcji, które s¹ w relacji 

.

 

b)

 

Czy jest to relacja porz¹dkuj¹ca. 

3.

 

 

1

,

0

1

,

0

 rodzina funkcji przeksztaùcaj¹cych zbiór [0,1] [0,1]. Okreœlmy 

relacje 

   w 

 

1

,

0

1

,

0

 

 

x

g

x

f

g

f

x

R

a)

 

Podaj przykùady takich funkcji, które s¹ w relacji 

.

 

b)

 

Czy jest to relacja porz¹dkuj¹ca. 

c)

 

Czy zbiór 

 

,

1

,

0

1

,

0

 posiada element maksymalny? 

4.

 

Niech 

 

x

y

xRy

/

;

1

\

1

 N

N

a)

 

Czy relacja R porz¹dkuj¹ca w 

1

N

b)

 

Wska¿ element maksymalny. 

c)

 

Wska¿ element minimalny (o ile istnieje). 

5.

 

Niech 

 

1

,

0

,

3

,

2

,

1

B

A

, oraz niech 

B

A

 rodzina funkcji okreœlonych na A o 

wartoœciach w wartoœciach zaœ R relacja okreœlona: 

   

 

i

f

i

g

i

f

fRg

. Udowodnij i¿ relacja R porz¹dkuj¹ca. Wska¿ element 

maksymalny i minimalny. 

6.

 

Niech 

7

,...,

2

,

1

X

 oraz 

y

x

xRy

/

2

. Udowodnij i¿ relacja R porz¹dkuj¹ca. 

Wska¿ element maksymalny i minimalny.