例:
1、设A,B是两个集合,B≠¢,试证:若A×B=B×B, 则A=B。
2、设A,B,C,D是任意四个集合,证明: (A∩B)×(C∩D)=(A×C)∩(B×D)
3、某班30名学生中学英语有7人,学日语有5人,这两科都选有3人,问两科都不选的有多少人?
(|AC∩BC|+|A∪B|=30, |AC∩BC|=21人)
4、令N={1,2,3,…},S:N→N,则
(1)?n?N,S(n)=n+1,S称为自然数集N上的后继函数。
(2)S(1)=1,?n?N,S(n)=n-1,n≥2,S称为自然数集N 上的前仆函数。
5、设f:N×N ?N,f((x,y))=xy。则 (1)说明f是否是单射、满射或双射? (2)求f(N×{1}),f-1({0})。
(1,4)≠(2,2),f((1,4))=f((2,2))=4;
?y?N,f((1,y))=1·y=y,任一元都有原象; [f不是单射,f是满射]
f(N×{1})={n·1|n ?N}=N;
f-1({0})={(x,y)|xy=0}={N×{0}}?{{0}×N}。
6、设R、I、N是实数、整数、自然数集合,下面定义映射f1,f2,f3,f4,f5,f6,试确定它们的性质。 (0 ?N) (1)f1:R?R,f1(x)=2x; (2)f2:I?N,f2(x)=|x|;
f1单射,不是满射。f2不是单射,满射。 (3)f3:N?N,f3(n)=n(mod3); (4)f4:N?N×N,f4(n)=(n,n+1);
f3不是单射,不是满射;f4单射,不是满射。 (5)f5:R?R,f5(x)=x+2;
(6)f6:R?R,f6(x)=x2,x≥0,f6(x)=-2,x<0;
1
f5是双射(单射,满射);f6不是单射,不是满射。
7、证明:在52个正整数中,必有两个整数,使得这两个整数之和或差能被100整除。
8、已知m个整数a1,a2,…,am,试证:存在两个整数k,l,0?k?i?m,使得ak+1+ak+2+…+al能被m整除。
9、设N={1,2,3,…},试构造两个映射f,g:N?N,使得fg=IN,但gf?IN。
10、设N={1,2,3,…},试构造两个映射f,g:N?N,使得gf=IN,但fg?IN。
11、设f:X?Y,证明:
(1)f是单射??F?2X,f–1(f(F))=F; (2)f是满射??E?2Y,f(f–1(E))=E。
12、设f:X?Y,则
(1)若存在唯一的一个映射g:Y?X,使得gf=IX,则f是可逆的吗? (2)若存在唯一的一个映射g:Y?X,使得fg=IY,则f是可逆的吗?
13、(1)设X={1,2,3},Y={a,b},求X到Y满射的个数; (2)设X={1,2,3,4,5},Y={a,b},求X到Y的满射的个数; (3)设X={1,2,…,n},Y={a,b},求X到Y的满射的个数;
(4)设X={1,2,…,n},Y={y1,y2,…,ym},n?m,若f:X?Y,求X到Y的满射的个数。
14、设X是一个集合,|X|=n,求:
(7) X上既不是自反的也不是反自反的关系有多少?
2
(9) X上自反的或对称的关系有多少?
(12)X上既不是对称的也不是反对称的关系有多少?
15、设 A={1,2,3},R是A的幂集2A上的二元关系且 R={(a,b)|a∩b≠¢},则R不满足下列哪些性质?为什么?[aRb ?a∩b≠¢] (1) 自反性 (2) 反自反性 (3) 对称性 (4) 反对称性 (5) 传递性
16、设R是复数集合C上的一个二元关系且满足
xRy?x-y=a+bi,a,b为非负整数,试确定R的性质。
17、设R为X上的二元关系,显然若R=¢,则R是反自反的、对称和传递的;但若R≠¢且R是反自反的和对称的,则R不是传递的。
此题可变形为:但若R≠¢且R是反自反的和传递的,则R是反对称的。
18、设R是集合A上的反对称关系,则t(R)一定是反对称的吗?
19、设R是集合A上的一个自反的和传递的关系;
T是A上的一个关系,使得(a,b)∈T?(a,b)∈R且 (b,a)∈R。证明:T是A上的等价关系。
20、设R是A上的二元关系,S={(a,b)|?c∈A,使得(a,c)∈R且(c,b)∈R}。证明:若R是等价关系,则S也是等价关系。 说明:本题可以证明R=S。
21、设{A1,A2,…,An}是集合A的划分,若Ai∩B≠φ,1≤i≤n,证明:{A1∩B,A2∩B,…,An∩B}是集合A∩B的划分。
3
22、设S={1,2,3,4},并设A=S×S,在A上定义关系R为: (a,b)R(c,d)?a+b=c+d。
证明:(1) R是A上的等价关系;(2) 计算A/R。
23、设集合A={a,b,c,d,e}上关系R定义如下:
R={(a,a),(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(b,b),(b,c),(b,e), (c,c),(c,e),(d,d),(d,e),(e,e)}。 1.写出R的关系矩阵; 2.验证(A,R)是偏序集; 3.画出Hasse图; 4.若A上的关系如下:
R={(a,a),(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(b,b),(b,c),(b,e),
(c,c), (c,d),(c,e),(d,d),(d,e),(e,e)},则有如何?
24、用对角线方法证明:若A是可数集,则2A是不可数集。
25、用对角线方法证明:所有0,1的无穷序列所构成的集合是不可数集。
26、设T是一棵树,T有3个度为3顶点,1个2度顶点,其余均是1度顶点。则 (1)求T有几个1度顶点?
(2)画出满足上述要求的不同构的两棵树。
27、设T是一棵树且△(T)≥k,证明T中至少有k个度为1顶点。
28、设G是一棵树且Δ(G)≥k,证明:G中至少有k个度为1的顶点。
4
29、一棵树T有n2个度为2的顶点,n3个度为3的顶点,…,nk个度为k的顶点,则T有多少个度为1的顶点?
30、如图所示是彼德森图,回答问题:
(1)图是否是自补图?(2)图是否是偶图?
(3)图是否是欧拉图?(4)图是否是哈密顿图? (5)图是否是平面图?(6)图的色数是多少?
31、证明:若每个顶点的度数大于等于3时,则不存在有7条边的平面连通图。 (等价命题:证明:不存在7条棱的凸多面体)
32、设G是顶点p≥11的平面图,证明:G的补图Gc是非平面图。
(设G是顶点p≥11的图,证明:G与G的补图Gc至少有一个是非平面图。)
33、设G是边数q<30的平面图,证明:G中存在顶点v, 使得degv≤4。
34、设G是(p,q)平面连通图,f个面,证明: (1)若p≥3,则f≤2p-4;
(2)若δ(G)=4,则G中至少有6个顶点的度数 小于等于5。
证: (1) p-q+f=2,q≤3p-6,从而有:f≤2p-4。
(2) 假设G中至多含有5个顶点的度数≤5,又δ(G)=4,所以5×4+6×(p-5)≤2q ,得q≥3p-5。
而q≤3p-6,从而有:3p-5≤3p-6,矛盾。
故假设不成立,因此G中至少有6个顶点的度数≤5
35、把平面分成n个区域,每两个区域都相邻,问n最大为多少?
证:在每个区域放一个顶点,当两区域相邻时,就在相邻的两个顶点间连一条边,如此构造了一个平面图且是完全平面图,而最大的完全平面图为K4,所以n最大为4。
36、证明:当每个顶点的度数大于等于3时,不存在有7条边的简单连通平面图。 证:设G=(n,m)为简单连通平面图,有r个面。若m=7,由欧拉公式知n+r=m+2=9
5