1、试证明集合等式A (BC)=(AB) (AC).
证明:
设S=A∩(B∪C),T=(A∩B)∪(A∩C),
若x∈S,则x∈A且x∈B∪C,即 x∈A且x∈B 或 x∈A且x∈C,也即x∈A∩B 或 x∈A∩C ,即 x∈T,所以ST.
反之,若x∈T,则x∈A∩B 或 x∈A∩C,
即x∈A且x∈B 或 x∈A且x∈C,也即x∈A且x∈B∪C,即x∈S,所以TS. 因此T=S.
2、试证明集合等式A (BC)=(AB) (AC) .
证明:设S= A (BC),T=(AB) (AC),若x∈S,则x∈A或x∈BC,即 x∈A或x∈B 且 x∈A或x∈C.
也即x∈AB 且 x∈AC ,即 x∈T,所以ST.
反之,若x∈T,则x∈AB 且 x∈AC, 即x∈A或x∈B 且 x∈A或x∈C,
也即x∈A或x∈BC,即x∈S,所以TS.
因此T=S.
3、试证明(x)(P(x)∧R(x)) (x)P(x)∧(x)R(x).
证明:
(1)(x)(P(x)∧R(x))P(2)P(a)∧R(a)ES(1)
(3)P(a)T(2)I(4)(x)P(x)EG(3)
(5)R(a)T(2)I(6)(x)R(x)EG(5)
(7)(x)P(x)∧(x)R(x)T(5)(6)I
4、设A,B是任意集合,试证明:若AA=BB,则A=B.
证明:设xA,则AA,因为AA=BB,故BB,则有xB,所以AB. 设xB,则BB,因为AA=BB,故AA,则有xA,所以BA. 故得A=B.
5、设G是一个n阶无向简单图,n是大于等于2的奇数.证明G与G中的奇数度顶点个数相等(G是G的补图).
证明:因为n是奇数,所以n阶完全图每个顶点度数为偶数,因此,若G中顶点v的度数为奇数,则在G中v的度数一定也是奇数,所以G与G中的奇数度顶点个数相等.
6.设连通图G有k个奇数度的结点,证明在图G中至少要添加
欧拉图.
证明:由定理3.1.2,任何图中度数为奇数的结点必是偶数,可知k是偶数.
又根据定理4.1.1的推论,图G是欧拉图的充分必要条件是图G不含奇数度结点.因此只要在每对奇数度结点之间各加一条边,使图G的所有结点的度数变为偶数,成为欧拉图. 故最少要加k条边才能使其成为2k条边到图G才能使其成为欧拉图. 2
7.设R是集合A上的对称关系和传递关系,试证明:若对任意aA,存在bA,使得R,则R是等价关系.
证明:已知R是对称关系和传递关系,只需证明R是自反关系.
aA,bA,使得R,因为R是对称的,故R;
又R是传递的,即当R,R R;
由元素a的任意性,知R是自反的.
所以,R是等价关系.
8.若非空集合A上的二元关系R和S是偏序关系,试证明:RS也是A上的偏序关系.
证明:.① xA,x,xR,x,xSx,xRS,所以RS有自反性;②x,yA,因为R,S是反对称的,
x,yRSy,xRS(x,yRx,yS)(y,xRy,xS)(x,yRy,xR)(x,ySy,xS)xyyxxy 所以,RS有反对称性.
③x,y,zA,因为R,S是传递的,
x,yRSy,zRS
x,yRx,ySy,zRy,zS
x,yRy,zRx,ySy,zS
x,zRx,zSx,zRS
所以,RS有传递性.
总之,R是偏序关系.
9.试证明命题公式 (P(QR))PQ与(PQ)等价.
证明:(P(QR))PQ
(P(QR))PQ(PQR)PQ
(PPQ)(QPQ)(RPQ)
(PQ)(PQ)(PQR)PQ(吸收律)
(PQ)(摩根律)
10.试证明(x)(P(x)∧R(x)) (x)P(x)∧(x)R(x).
证明:(1)(x)(P(x)∧R(x))P
(2)P(a)∧R(a) ES(1)(3)P(a)T(2)I
(4)(x)P(x)EG(3)(5)R(a)T(2)I
(6)(x)R(x)EG(5)(7)(x)P(x)∧(x)R(x)T(5)(6)I
11.若无向图G中只有两个奇数度结点,则这两个结点一定是连通的.
证明:用反证法.设G中的两个奇数度结点分别为u和v.假设u和v不连通,即它们之间无任何通路,则G至少有两个连通分支G1,G2,且u和v分别属于G1和G2,于是G1和G2各含有一个奇数度结点.这与定理3.1.2的推论矛盾.因而u和v一定是连通的.
12.设G是一个n阶无向简单图,n是大于等于2的奇数.证明图G与它的补图G中的奇数度顶点个数相等.
证明:设GV,E,V,E.则E是由n阶无向完全图Kn的边删去E所得到的.所以对于任意结点uV,u在G和G中的度数之和等于u在Kn中的度数.由于n是大于等于2的奇数,从而Kn的每个结点都是偶数度的(n1 (2)度),于是若uV在G中是奇数度结点,则它在G中也是奇数度结点.故图G与它的补图G中的奇数度结点个数相等.
13.设连通图G有k个奇数度的结点,证明在图G中至少要添加
欧拉图. k条边才能使其成为2
证明:由定理3.1.2,任何图中度数为奇数的结点必是偶数,可知k是偶数.
又根据定理4.1.1的推论,图G是欧拉图的充分必要条件是图G不含奇数度结点.因此只要在每对奇数度结点之间各加一条边,使图G的所有结点的度数变为偶数,成为欧拉图. 故最少要加k条边到图G才能使其成为欧拉图. 2