Hint til oppgavene. Uke 34. Uke 35. Fullstendige løsningsforslag finnes på emnesidene for 2017.

Like dokumenter
Karakteriseringen av like mengder. Mengder definert ved en egenskap.

Notat om Peanos aksiomer for MAT1140

Løsningsforslag oblig. innlevering 1

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

7 Ordnede ringer, hele tall, induksjon

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

x A e x = x e = x. (2)

MAT1030 Plenumsregning 5

INF1080 Logiske metoder for informatikk. 1 Små oppgaver [70 poeng] 1.1 Grunnleggende mengdelære [3 poeng] 1.2 Utsagnslogikk [3 poeng]

Oppgave 4.4 Skriv ned setninger som svarer til den konverse og den kontrapositive av følgende utsagn.

Plenumsregning 9. Diverse ukeoppgaver. Roger Antonsen april Oppgaver fra forelesningene. Oppgave (fra forelesningen 10/3).

MAT1030 Diskret matematikk

Dette krever ikke noe nytt aksiom. Hvorfor? Og hvorfor må vi anta at A ikke er tom? Merk at vi har:

INF1080 Logiske metoder for informatikk. 1 Små oppgaver [70 poeng] 1.1 Grunnleggende mengdelære [3 poeng] 1.2 Utsagnslogikk [3 poeng]

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN MNF130 VÅREN 2010 OPPGAVE 1

Analysedrypp I: Bevis, mengder og funksjoner

Løsningsforslag for 1. obligatoriske oppgave høsten 2014

Analysedrypp I: Bevis, mengder og funksjoner

Matematikk for IT, høsten 2017

Notat 05 for MAT Relasjoner, operasjoner, ringer. 5.1 Relasjoner

MA2401 Geometri Vår 2018

Grublegruppe 19. sept. 2011: Algebra I

Løsningsforslag til oblig 1 i DM 2018

UNIVERSITETET I OSLO

MA1301 Uke 1: In(tro)duksjon

Eksamensoppgave i MA0301 Elementær diskret matematikk løsningsforslag

Repetisjonsforelesning - INF1080

Slides til 1.6 og 1.7. Andreas Leopold Knutsen

Innføring i bevisteknikk

Løsningsforslag øving 7

Matematikk for IT, høsten 2015

Noen løsningsforslag/fasitsvar

LØSNINGSFORSLAG UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Oppgave 1 Mengdelære (10 poeng)

MAT1030 Diskret matematikk

Prøveeksamen 2016 (med løsningsforslag)

Oppgaver fra forelesningene. MAT1030 Diskret matematikk. Oppgave (fra forelesningen 10/3) Definisjon. Plenumsregning 9: Diverse ukeoppgaver

MAT1030 Forelesning 14

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Kapittel 6: Funksjoner

Injektive og surjektive funksjoner

MAT1030 Forelesning 8

Den første implikasjonen er bevist i oppgave 1.30c. Den andre vises kontrapositivt slik:

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i MA0301 Elementær diskret matematikk løsningsforslag

Kapittel 4: Mer predikatlogikk

Notat med oppgaver for MAT1140

UNIVERSITETET I OSLO

Zorns lemma og utvalgsaksiomet

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

MAT1140 Strukturer og argumenter

MAT1030 Forelesning 13

Kapittel 6: Funksjoner

Løsningsforslag øving 6

Prøveunderveiseksamen i MAT-INF 1100, H-03

Analysedrypp IV: Metriske rom

UNIVERSITETET I OSLO

Forelesning januar 2006 Induktive denisjoner og utsagnslogikk

Løsningsforslag til prøveunderveiseksamen i MAT-INF 1100, H-03

MAT1030 Forelesning 19

UNIVERSITETET I OSLO

Fagdag 4 - R

Løsningsforslag. Oppgavesettet består av 9 oppgaver med i alt 20 deloppgaver. Ved sensur vil alle deloppgaver telle omtrent like mye.

Utvalgsaksiomet, velordningsprinsippet og Zorns lemma

Oblig 1 - MAT Oppgave 1. Fredrik Meyer. Vi lar α > 1 og x 1 > α. Vi definerer en følge (x n ) ved. x n+1 = α + x n 1 + x n.

Notat om kardinalitet for MAT1140 (litt uferdig)

Forelesning 6 torsdag den 4. september

Ukeoppgaver fra kapittel 10 & Induksjonsbevis

IN1150 Høst Logiske metoder for informatikk. Digital eksamen

Litt mer mengdelære. INF3170 Logikk. Multimengder. Definisjon (Multimengde) Eksempel

INF3170 Forelesning 2

Kvantorer. MAT1030 Diskret matematikk. Kvantorer. Kvantorer. Eksempel. Eksempel (Fortsatt) Forelesning 8: Predikatlogikk, bevisføring

MAT1030 Diskret matematikk

Emne 13 Utsagnslogikk

Løsningsforslag til noen oppgaver om Zorns lemma

MAT1030 Diskret Matematikk

INF3140 Modeller for parallellitet INF3140/4140: Programanalyse

UNIVERSITETET I OSLO

Underveiseksamen i MAT-INF 1100, 17. oktober 2003 Tid: Oppgave- og svarark

MAUMAT644 ALGEBRA vår 2016 Første samling Runar Ile

MA2401 Geometri Vår 2018

UNIVERSITETET I OSLO

TMA4100 Matematikk 1, høst 2013

Lineærtransformasjoner

Forelesning 14 torsdag den 2. oktober

Matematisk induksjon

MA2401 Geometri Vår 2018

MAT1030 Forelesning 13

Forelesning 1 mandag den 18. august

INF3170 Forelesning 1

Grafteori. MAT1030 Diskret matematikk. Induksjonsbevis

MAT1030 Diskret matematikk

9 Lineærtransformasjoner TMA4110 høsten 2018

KONTINUASJONSEKSAMEN I TMA4140 LØSNINGSFORSLAG

MAT1030 Diskret Matematikk

UNIVERSITETET I OSLO

MAT1120 Notat 1 Tillegg til avsnitt 4.4

Forelesning 7 mandag den 8. september

Obligatorisk oppgave 2 i MAT1140, Høst Løsninger og kommentarer

Transkript:

Hint til oppgavene Fullstendige løsningsforslag finnes på emnesidene for 2017. Uke 34 Oppgave 1, 2, 3 og 4 kan alle løses ved å tegne sannhetstabeller, men i flere tilfeller kan man like gjerne manipulere uttrykkene, eller finne moteksempler. For eksemepel 1.1.1c) (P Q) R er sann dersom R er sann, men P (Q R) usann dersom P er usann. Utsagnene er dermed ikke ekvivalente. 1.1.5. Husk at hvis n, k Z så er k delelig med n (skrives k n) hvis det finnes r Z slik at n = rk. Ved å skrive opp hva denne definisjonen medfører i de forskjellige deloppgavene blir det ofte tydelig hva man kan gjøre. For eksempel 1.1.5a) Siden 6 n, finnes det k Z slik at n = 6k. Men da er n = 3 (2k). Så det finnes l Z slik at n = 3l (nemlig l = 2k). Hvis påstanden ikke er sann, kan man prøve å finne et moteksempel: 1.1.5b) 9 er delelig med 3, men ikke delelig med 6, så påstanden er usann. Uke 35 1.2.3a) Her er det nok enklest med et direkte bevis: Anta at m Z er et partall (det finnes k Z slik at m = 2k) og at n Z er vilkårlig. Vis at mn er et partall. 1.2.3b) Samme fremgangsmåte som over. 2.1.1. Bruk definisjonen av at r, s Z r s, og bevis påstanden direkte. 2.1.4. Siden n Z enten er et partall eller et oddetall har vi to tilfeller. Vis begge tilfellene med direkte bevis. 2.2.2. Følger fra Euklidsk divisjon. (Kan også vises ved motsigelse: Anta at n er både et partall og et oddetall. Hva skjer da?) 2.2.3. Prøv et motsigelsesbevis. For å konkludere kan du for eksempel bruke forrige oppgave. 2.3.1. Anta for motsigelse at 3 Q. Du må bruke at 3 n 2 3 n (se oppgave 2.2.6 for eksempel). Hvis r/s (r, s Z) er et rasjonalt tall, kan du anta at r og s ikke har noen felles faktorer. 1

Uke 36 4.1.3. Alternativ 1: Hva er definisjonen av A B? Skriv definisjonen kontrapositivt. Alternativ 2: Prøv et motsigelsesbevis. 4.1.7a) Hvis x + y 2 = 0 og x y, hvilke muligheter har vi da? Vis at dette er umulig. 4.1.7b) Vis at de forskjellige uttrykkene er på formen x + y 2 for x, y Q. Du kan få bruk for at (x + y 2)(x y 2) Q. 4.2.6. Vis direkte ved hjelp av definisjoner. Oppgave fra forelesning 03B. La A og B være mengder. Vis at a) A A b) (A B) (B A) A = B c) (A B) c = A c B c d) (A B) c = A c B c Her er A c = {x : x / A}. Hint: Husk at A B hvis [x A x B], og at A = B hvis [x A x B]. Bruk disse definisjonene til å vise a) og b). For å vise c) og d) kan du for eksempel bruke DeMorgans lover (Prop. 1.1.7 i Lakins). Uke 37 4.2.2. Husk at en påstand er ekvivalent med det kontrapositive utsagnet. Så [ x U (x A x B) ] [ x U (x / A x / B) ]. Bruk definisjoner til å konkludere. 4.2.12. Vis på standard måte, ved å vise at mengdene er inkludert i hverandre. 4.2.15. La B være en mengde. Husk at elementene i P(B) er delmengder av B. 5.1.2. Her holder det å vise at for hver z R, så finnes det et par (x, y) R 2 slik at f(x, y) = z. 5.1.5. Det holder å vise at for hver k Z finnes det n Z slik at f(n) = k. k er enten et partall eller et oddetall. Se på de to tilfellene hver for seg. 5.2.2. Se på intervallene (, 0), [0, 4) og [4, ). Hva blir f g på de forskjellige intervallene? Uke 38 4.3.1a) Her er det vanskelig å gi hint uten å gi svaret. 4.3.1b) Vis på standard måte, altså ved å vise at mengdene er inkludert i hverandre: 2

4.3.10 Bruk samme metode som over. A = B hvis [x A x B]. 5.3.2. For å vise at f er injektiv se hintet i boka. For å se at f er surjektiv gjør det samme som i oppgave 5.1.5. 5.4.2. Tilsvarende som oppgavene over. 5.4.11a) La f være som i oppgaven og la P (f) være utsagnet for alle menger Z og funksjoner h, k : Z X har vi at (f h = f k) h = k. Vis at [f injektiv P (f)] ved direkte bevis. For å vise at [P (f) f injektiv] må du finne en mengde Z, og konstruere funksjoner h, k : Z X som sammen med P (f) fanger opp egenskapen at f er injektiv, altså at f(x) = f(x ) x = x. Du kan også prøve å vise det kontrapositive utsagnet [f ikke injektiv P (f)]. 5.4.11b) Her er det kanskje lettest å vise den ene implikasjonen kontrapositivt ([f ikke surjektiv Q(f)], hvor Q(f) er utsagnet i oppgaven). Du må også her konstruere passende funksjoner. Uke 39 5.5.6a) Per definisjon har vi f 1 (f(a)) = {x X : f(x) f(a)}. 5.5.6b) Se på en funksjon f : X Y som ikke er injektiv. Da finnes x, y X, slik at x y og f(x) = f(y). Da vil enhver mengde A X slik at x A, y / A, tilfredstille A f 1 (f(a)) (hvorfor?). Finn et konkret eksempel. 5.5.8. Vis først at direkte bilder har følgende egenskaper: 1) Hvis C, D X og C D, har vi alltid f(c) f(d). 2) Hvis y f(a) f(b) finnes det x A og x B slik at f(x) = y = f(x ). (Begge egenskapene følger mer eller mindre direkte fra definisjonene). Bruk 1) til å vise at f(a B) f(a) f(b). For å vise at f(a) f(b) f(a B) må du bruke at f er injektiv sammen med 2). Peano: Bevis teorem 1.3 (P1.3) og 1.4 (P1.4). Induksjonsaksiomet sier at Bruk dette i bevisene. P (0) [ n N P (n) P (S(n))] n N P (n). P1.3 Anta at : N N N er en annen avbilding som tilfredsstiller (12) og (13) (i notatet). Fra (12) får vi at = + på N {0}. Bruk induksjon og (13) til å konkludere med at + = på hele N N. 3

P1.4 Vi bruker induksjon og egenskapene ved + fra P1.3. (14) La P (p) være utsagnet (m + n) + p = m + (n + p). Bruk induksjon på p. Med andre ord, vis først P (0), og deretter at n N P (p) P (S(p)). Helt konkret vis at n N har vi (m + n) + p = m + (n + p) (m + n) + S(p) = m + (n + S(p)). (15) Også induksjon. (16) Induksjon på n. P (0) er opplagt fra (15). Vi vil vise Ved å anta P (n) får vi m + n = n + m m + S(n) = S(n) + m. m + S(n) = S(m + n) = S(n + m) = n + S(m), hvor vi bruker induksjonshypotesen ved andre likhet. Dette er fortsatt ikke helt det vi vil ha. Ved å skrive 1 = S(0) får vi m + (n + 1) = n + (m + 1). Bevis (ved induksjon på m) at m + 1 = 1 + m (altså m + S(0) = S(0) + m). Bruk dette sammen med (14) til å fullføre induksjonsbeviset for P (n). (17) Induksjon på p. Uke 43 Oppgaver fra notatet om algebra 2.1. (i) Se på uttrykket Når er dette sant? (ii) Tilsvarende som (i). x 2 + xy + yx + y 2 = x 2 + 2xy + y 2. 2.2. (i) Dette følger av at operasjonen på B A er definert ved hjelp av operasjonen på B, og at f, g B A f = g x A f(x) = g(x). (ii) Det meste er allerede sjekket i (i). 2.3. Her har vi gjort mye av jobben i oppgave 4.1.7 (se over)! Spesielt følger det fra 4.1.7 at (a + b 2) 1 = 1/(a + b 2) A. 4

2.4. I en ikke-triviell ring er 0 1. En måte å gjøre denne oppgaven på er som følger: Anta at B (resp. C) har en total orden som er kompatibel ringstrukturen. Vis at dette medfører at 1 = 0. For eksempel kan du videre bruke følgende: Hvis er en total orden på B så er 1 0 eller 0 1. Vis at om ordenen er kompatibel med strukturen så har vi 1 0 0 1. Bruk samme strategi for C: Anta at du har en total orden som er kompatibel med ringstrukturen. Da må i 0 eller 0 i. Vis at det medfører at i = 0, som igjen medfører at 1 = 0. 2.5. (i) Rett frem. (ii) Finn funksjoner f, g : A R, og x, y A slik at f(x) g(x) men g(y) f(y). 2.6. og 2.7. Vis at likhetene (ulikhetene) er oppfylt ved induksjon. 2.7. (i) Vis at x, y P så har vi at x + y P, xy P. For å vise at P P = {0} bruk at x 0 er ekvivalent med 0 x. (ii) Sjekk aksiomene for en ordnet ring. For å vise at er den eneste ordenen som bestemmer P, anta at det finnes en orden slik at P = {x R : 0 x}. Vis at y x y x. 5