TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN MH/MĐ: TOÁN ỨNG DỤNG Tài liệu dạy và học TS.. TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPAC
Trang 1TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
MH/MĐ: TOÁN ỨNG DỤNG
Tài liệu dạy và học
TS Võ Văn Tuấn Dũng, Giáo trình Toán rời rạc Nhà xuất bản Lao động-Xã hội, 2009
Kenneth H Rossen, Toán học rời rạc ứng dụng trong Tin học Nhà xuất bản Giáo dục, 2007
Trang 2TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
KẾ HOẠCH BÀI GIẢNG
Trang 3TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
MÔN HỌC: TOÁN ỨNG DỤNG
Bài 1: CƠ SỞ LOGIC
Bài 2: BÀI TOÁN ĐẾM VÀ BÀI TOÁN TỒN TẠI
Bài 3: LÝ THUYẾT ĐỒ THỊ
Bài 4: BIỂU DIỄN ĐỒ THỊ VÀ CÁC THUẬT TOÁN TÌM
KIẾM
Bài 5: CÂY VÀ CÁC ỨNG DỤNG
Trang 4TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
Bài 1: CƠ SỞ LOGIC
1 MỆNH ĐỀ
1.1 Khái niệm 1.2 Các phép toán trên mệnh đề 1.3 Mệnh đề phức hợp và tương đương logic 1.4 Độ ưu tiên của các phép tóan
2 CÁC QUI LUẬT LOGIC
2.1 Một số qui luật logic thường dùng 2.2 Ví dụ minh họa
3 SUY LUẬN TOÁN HỌC
3.1 Suy luận và chứng minh 3.2 Qui tắc suy diễn
1 MỆNH ĐỀ
1.1 Khái niệm 1.2 Các phép toán trên mệnh đề 1.3 Mệnh đề phức hợp và tương đương logic 1.4 Độ ưu tiên của các phép tóan
2 CÁC QUI LUẬT LOGIC
2.1 Một số qui luật logic thường dùng 2.2 Ví dụ minh họa
3 SUY LUẬN TOÁN HỌC
3.1 Suy luận và chứng minh 3.2 Qui tắc suy diễn
Trang 5TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
1 MỆNH ĐỀ
1.1 Khái niệm về mệnh đề: Mệnh đề toán học là khái niệm
cơ bản của toán học không được định nghĩa mà chỉ được
mô tả.
Mệnh đề toán học (gọi tắt là mệnh đề) là một khẳng định có giá
trị chân lý xác định (đúng hoặc sai, nhưng không thể vừa đúng vừa sai).
- Khi mệnh đề P đúng ta nói P có chân trị đúng, ngược lại ta nói
P có chân trị sai
- Chân trị đúng và chân trị sai sẽ được ký hiệu lần lượt là 1(hay
T, True) và 0(hay F, False)
Trang 6TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
1 MỆNH ĐỀ
Ví dụ:
“5 là số nguyên dương” là một mệnh đề đúng, “Số 123 chia hết cho 3” là một mệnh đề đúng “Paris là thủ đô của nước Anh” là một mệnh đề sai.
“ Bạn có khỏe không ? ” không phải là một mệnh
đề toán học vì đây là một câu hỏi không thể phản ánh một điều đúng hay một điều sai
Trang 7TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
Trang 8TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
1 MỆNH ĐỀ
1.2 Các phép toán trên mệnh đề:
Phủ định của mệnh đề P được ký hiệu là ¬ P (đọc là "không phải P") là một mệnh đề có giá trị được xác định bởi bảng chân trị sau:
Trang 9TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
1 MỆNH ĐỀ
1.2 Các phép toán trên mệnh đề:
Phép hội của hai mệnh đề P và Q được ký hiệu bởi P ∧ Q
(đọc là "P và Q") là một mệnh đề có giá trị được xác định bởi
Trang 10TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
1 MỆNH ĐỀ
1.2 Các phép toán trên mệnh đề:
Phép tuyển của hai mệnh đề P và Q được ký hiệu bởi P ∨ Q
(đọc là "P hoặc Q") là một mệnh đề có giá trị được xác định bởi
Trang 11TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
1 MỆNH ĐỀ
1.2 Các phép toán trên mệnh đề:
Mệnh đề P kéo theo mệnh đề Q được ký hiệu bởi P → Q
là một mệnh đề có giá trị được xác định bởi bảng chân trị sau:
Trang 12TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
1 MỆNH ĐỀ
1.2 Các phép toán trên mệnh đề:
Mệnh đề P tương đương mệnh đề Q được ký hiệu bởi P ↔ Q
là một mệnh đề có giá trị được xác định bởi (P → Q) ∧ (Q → P)
Trang 13TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
tương đương) gọi là mệnh đề phức hợp hay công thức
Mệnh đề không được xây dựng từ các mệnh đề khác qua các phép toán
logic gọi là mệnh đề sơ cấp.
Định nghĩa 2:
Hằng đúng hay định lý (đôi khi còn gọi là luật) là mệnh đề phức
hợp luôn luôn có giá trị đúng
Hằng sai hay gọi là mâu thuẫn là mệnh đề phức hợp luôn có giá trị
sai.
Trang 14TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
1 MỆNH ĐỀ
1.3 Mệnh đề phức hợp và tương đương logic:
Ví dụ:
Mệnh đề phức hợp (P → Q) ↔ ( ¬ P ∨ Q) là một hằng đúng (hay định lý)
Trang 15TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
Trang 16TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
1 MỆNH ĐỀ
1.4 Độ ưu tiên của các phép toán logic:
Trang 17TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
1 MỆNH ĐỀ
1.4 Độ ưu tiên của các phép toán logic:
Nếu 2 phép toán có cùng cấp ưu tiên thì thực hiện phép đứng bên trái trước
Ví dụ:
¬P ∨ Q → R ∧ S tương đương với (¬P ∨ Q) → (R ∧ S)
¬ (P ∧ Q) ∨ R ∧ S tương đương với ¬ (P ∧ Q) ∨ (R ∧ S )
P ∧ Q ∧ R ∨ S tương đương với ((P ∧ Q) ∧ R) ∨ S
Trang 18TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
2 CÁC QUI LUẬT LOGIC
2.1 Một số qui luật logic thường được sử dụng trong lập luận
và chứng minh
Trang 19TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
2 CÁC QUI LUẬT LOGIC
* Có thể chứng minh các định lý trên bằng cách lập bảng chân trị
Trang 20TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
2 CÁC QUI LUẬT LOGIC
Trang 21TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
3 SUY LUẬN TOÁN HỌC
3.1 Suy luận và chứng minh
Suy luận là rút ra mệnh đề mới từ một hay nhiều
mệnh đề đã có Mệnh đề đã có được gọi là giả
thiết hay tiền đề, Mệnh đề mới được gọi là kết
luận.
Ví dụ:
Máy tính không hoạt động được Điện không bị cắt
Một bộ phận nào đó của máy tính bị hỏng.
Máy tính hoạt động bình thường Cài đặt thêm một phần mềm mới Máy tính chạy chậm hẳn
Pn
−−−
Trang 22TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
3 SUY LUẬN TOÁN HỌC
3.1 Suy luận và chứng minh
Chứng minh:
Xuất phát từ một số khẳng định đúng P1, P2,… gọi là giả thiết
Dùng các qui tắc suy diễn để suy ra Q có giá trị đúng Q
là hệ quả logic của P1∧ P2∧ P3∧ … ∧ Pn
P1∧ P2∧ P3∧ … ∧ Pn ⇒ Q là một hằng đúng P1
P2
P3
Pn
−−−
Trang 23TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
3 SUY LUẬN TOÁN HỌC
3.2 Qui tắc suy diễn
Qui tắc Modus Ponens (qui tắc khẳng định):
[(P ⇒ Q) ∧ P] ⇒ Q
Trang 24TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
3 SUY LUẬN TOÁN HỌC
3.2 Qui tắc suy diễn
Qui tắc Modus Tollens (qui tắc phủ định):
[(P ⇒ Q) ∧ P] ⇒
Trang 25
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
3 SUY LUẬN TOÁN HỌC
3.2 Qui tắc suy diễn
Qui tắc tam đoạn luận:
Trang 26TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
3 SUY LUẬN TOÁN HỌC
3.2 Qui tắc suy diễn
Qui tắc tam đoạn luận rời:
Trang 27
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
3 SUY LUẬN TOÁN HỌC
3.2 Qui tắc suy diễn
Qui tắc mâu thuẩn (chứng minh phản chứng) :
chứng minh nếu thêm phủ định của q vào các tiền đề thì được
một mâu thuẫn
Ví dụ: Cho a, b, c là 3 đường thẳng phân biệt và a//c và b//c chứng
minh a//b.
] 0 )
2 1
[(
] ) )
2 1
[( P ∧ P ∧ ∧ Pn → Q ⇔ P ∧ P ∧ ∧ Pn ∧ ¬ Q →
Trang 28TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn
3 SUY LUẬN TOÁN HỌC
3.2 Qui tắc suy diễn
Ví dụ
Kiểm tra tính đúng sai của kết luận dưới đây:
Nếu tôi học thì tôi sẽ không hỏng môn toán.
Nếu tôi không chơi bóng rổ thì tôi học.
Nhưng tôi đã hỏng môn Toán
_
Do đó tôi đã chơi bóng rổ