Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Hasonló dokumentumok
Diszkrét matematika 2. estis képzés

Diszkrét matematika I.

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

1. Mondjon legalább három példát predikátumra. 4. Mikor van egy változó egy kvantor hatáskörében?

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Mikor van egy változó egy kvantor hatáskörében? Milyen tulajdonságokkal rendelkezik a,,részhalmaz fogalom?

Diszkrét matematika gyakorlat 1. ZH október 10. α csoport

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Diszkrét matematika I.

Diszkrét matematika I.

Sorozatok. 5. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Sorozatok p. 1/2

A relációelmélet alapjai

Diszkrét matematika 1. középszint

D(x, y) - x osztója y-nak

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

BOOLE ALGEBRA Logika: A konjunkció és diszjunkció tulajdonságai

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

DISZKRÉT MATEMATIKA RENDEZETT HALMAZOKKAL KAPCSOLATOS PÉLDÁK. Rendezett halmaz. (a, b) R a R b 1. Reflexív 2. Antiszimmetrikus 3.

DISZKRÉT MATEMATIKA I. TÉTELEK

2010. október 12. Dr. Vincze Szilvia

HALMAZELMÉLET feladatsor 1.

Relációk Függvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

3. Venn-diagrammok használata nélkül bizonyítsuk be az alábbi összefüggéseket!

Diszkrét matematika I.

Itt és a továbbiakban a számhalmazokra az alábbi jelöléseket használjuk:

A valós számok halmaza

A fontosabb definíciók

Halmazelmélet. 1. Jelenítsük meg Venn-diagrammon az alábbi halmazokat: a) b) c) 2. Milyen halmazokat határoznak meg az alábbi Venn-diagrammok?

RE 1. Relációk Függvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

Diszkrét matematika I.

Bevezetés a matematikába (2009. ősz) 1. röpdolgozat

1.1 Halmazelméleti fogalmak, jelölések

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Sorozatok határértéke SOROZAT FOGALMA, MEGADÁSA, ÁBRÁZOLÁSA; KORLÁTOS ÉS MONOTON SOROZATOK

Analízis előadás és gyakorlat vázlat

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

1. előadás: Halmazelmélet, számfogalom, teljes

Leképezések. Leképezések tulajdonságai. Számosságok.

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Diszkrét matematika 2. estis képzés

Térinformatikai algoritmusok Elemi algoritmusok

minden x D esetén, akkor x 0 -at a függvény maximumhelyének mondjuk, f(x 0 )-at pedig az (abszolút) maximumértékének.

Sorozatok, sorok, függvények határértéke és folytonossága Leindler Schipp - Analízis I. könyve + jegyzetek, kidolgozások alapján

Relációk. 1. Descartes-szorzat. 2. Relációk

Diszkrét matematika 2. estis képzés

2014. szeptember 24. és 26. Dr. Vincze Szilvia

Térinformatikai algoritmusok Elemi algoritmusok

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Analízis I. beugró vizsgakérdések

DiMat II Végtelen halmazok

4. Fogyasztói preferenciák elmélete

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Diszkrét matematika 2. estis képzés

DHARMA Initiative Diszkrét Matematika 1. DHARMA INITIATIVE

f(x) vagy f(x) a (x x 0 )-t használjuk. lim melyekre Mivel itt ɛ > 0 tetszőlegesen kicsi, így a a = 0, a = a, ami ellentmondás, bizonyítva

Klasszikus algebra előadás. Waldhauser Tamás április 28.

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Minden x > 0 és y 0 valós számpárhoz létezik olyan n természetes szám, hogy y nx.

Diszkrét matematika 1. estis képzés

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Diszkrét matematika 2.C szakirány

DEFINICIÓK. Például a síkgeometriában predikátumok: ( egyenes ), ( pont ), ( illeszkedik - ra ).

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Halmazelméleti alapfogalmak

Diszkrét matematika 2. estis képzés

Halmaz: alapfogalom, bizonyos elemek (matematikai objektumok) Egy halmaz akkor adott, ha minden objektumról eldönthető, hogy

Alapfogalmak, valós számok Sorozatok, határérték Függvények határértéke, folytonosság A differenciálszámítás Függvénydiszkusszió Otthoni munka

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Debreceni Egyetem. Kalkulus I. Gselmann Eszter

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

A valós számok halmaza 5. I. rész MATEMATIKAI ANALÍZIS

Diszkrét matematika 2.C szakirány

A sorozat fogalma. függvényeket sorozatoknak nevezzük. Amennyiben az értékkészlet. az értékkészlet a komplex számok halmaza, akkor komplex

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Az R halmazt a valós számok halmazának nevezzük, ha teljesíti az alábbi 3 axiómacsoport axiómáit.

Metrikus terek, többváltozós függvények

SZÁMÍTÁSTUDOMÁNY ALAPJAI

FÜGGVÉNYEK TULAJDONSÁGAI, JELLEMZÉSI SZEMPONTJAI

Diszkrét matematika I.

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Készítettel: Szegedi Gábor (SZGRACI.ELTE)

Relációk. 1. Descartes-szorzat

Diszkrét matematika 1.

Alapfogalmak. értelmetlen értelmes. Ez az egész persze nem kijelentő mondat (honnan tudjuk?!!, azt azonban tudjuk, hogy

4. Fuzzy relációk. Gépi intelligencia I. Fodor János NIMGI1MIEM BMF NIK IMRI

Diszkrét matematika I. gyakorlat

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Diszkrét matematika 1. estis képzés. Komputeralgebra Tanszék ősz

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

f(x) a (x x 0 )-t használjuk.

Átírás:

Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 1. Diszkrét matematika 1. középszint 5. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján Komputeralgebra Tanszék 2017. ősz

Relációk Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 2. Részbenrendezés, rendezés Az X halmazon értelmezett reflexív, tranzitív és antiszimmetrikus relációt részbenrendezésnek nevezzük. (Jele:,,... ) Ha egy részbenrendezés X -en, akkor az (X ; ) párt részbenrendezett halmaznak nevezzük. Ha x, y X esetén x y vagy y x, akkor x és y összehasonĺıtható. (Ha minden elempár összehasonĺıtható, akkor a reláció dichotóm.) Az X halmazon értelmezett reflexív, tranzitív, antiszimmetrikus és dichotóm relációt rendezésnek nevezzük. Ha egy részbenrendezés esetén bármely két elem összehasonĺıtható, akkor az rendezés. R-en a reláció rendezés: x, y R: x y vagy y x. N-en az (osztója) reláció részbenrendezés: 4 5, 5 4. Az X halmaz összes részhalmazán a reláció részbenrendezés X = {a, b, c}, {a} {b, c}, {b, c} {a}.

Relációk Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 3. Szigorú és gyenge reláció Az X -beli R relációhoz tartozó szigorú reláció, az az S reláció, melyre xsy xry x y. Az X -beli R relációhoz tartozó gyenge reláció, az a T reláció, melyre xty xry x = y. Másképpen megfogalmazva: S = R \ I X, T = R I X, ahol I X = {(x, x) : x X }. relációhoz tartozó szigorú reláció: <. relációhoz tartozó szigorú reláció:. N-en az osztója relációhoz tartozó szigorú reláció: valódi osztója.

Relációk Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 4. Szigorú és gyenge rendezés Az X halmazon értelmezett tranzitív és irreflexív relációt szigorú részbenrendezésnek nevezzük. (Jele: <,,... ) Megjegyzések A tranzitivitásból és az irreflexivitásból következik a szigorú antiszimmetria: ha x y és y x, akkor a tranzitivitás miatt x x, ami ellentmondás. Egy részbenrendezés relációnak szigorú változata szigorú részbenrendezés, és fordítva: = \I X, = I X. Álĺıtás Egy részbenrendezés pontosan akkor rendezés, ha trichotóm. Bizonyítás = x = y esetén x y és y x sem teljesülhet. Az antiszimmetria miatt x y esetén x y és y x nem teljesülhet egyszerre. = x y esetén x y és y x közül pontosan az egyik teljesül, ezért x és y összehasonĺıtható szerint.

Relációk Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 5. Intervallumok Legyen (X ; ) egy részbenrendezett halmaz. Ha x z és z y, akkor azt mondjuk, hogy z az x és y közé esik, ha x z és z y, akkor azt mondjuk, hogy z szigorúan az x és y közé esik. Az összes ilyen elem halmazát [x, y], ill. (x, y) jelöli. Az [x, y), ill. (x, y] jelölések definíciója analóg. Legyen X az {a, b, c} halmaz hatványhalmaza a részhalmaz relációval. Ekkor [{a}, {a, b, c}] = { {a}, {a, b}, {a, c}, {a, b, c} } ; Ekkor ({a}, {a, b, c}) = { {a, b}, {a, c} }. Legyen X a pozitív egész számok halmaza az osztója relációval. Ekkor [2, 12] = { 2, 4, 6, 12 } ; Ekkor (2, 12) = { 4, 6 }.

Relációk Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 6. Intervallumok Ha x y, de nem létezik szigorúan x és y közé eső elem, akkor x megelőzi y-t. Legyen X az {a, b, c} halmaz hatványhalmaza a részhalmaz relációval. Ekkor az {a} megelőzi {a, b}-t, illetve {a, c}-t. Legyen X a pozitív egész számok halmaza az osztója relációval. Ekkor 2 megelőzi a 4, 6, 10, 14 elemeket. Az {y X : y < x} részhalmazt az x elemhez tartozó kezdőszeletnek nevezzük. Legyen X az {a, b, c} halmaz hatványhalmaza a részhalmaz relációval. Ekkor az {a, b} elemhez tartozó kezdőszelet: {, {a}, {b} }.

Relációk Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 7. Részbenrendezések Hasse-diagramja Ha egy részbenrendezett halmaz elemeit pontokkal ábrázoljuk, és csak azon x, y párok esetén rajzolunk irányított élt, amelyre x megelőzi y-t, akkor a részbenrendezett halmaz Hasse-diagramját kapjuk. Néha irányított élek helyett irányítatlan élt rajzolunk, és a kisebb elem kerül lejjebb. 5 8 7 1 3 7 4 6 2 6 5 2 3 8 4 1

Relációk Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 8. Legkisebb, legnagyobb, minimális, maximális elem Az (X, ) részbenrendezett halmaz legkisebb eleme: olyan x X : y X, x y; legnagyobb eleme: olyan x X : y X, y x; minimális eleme: olyan x X : y X, x y, y x; maximális eleme: olyan x X : y X, x y, x y. Legyen X = {1, 2,..., 8} az oszthatósággal: 8 legkisebb elem: 1, legnagyobb elem: nincs, minimális elem: 1, maximális elemek: 5, 6, 7, 8. 7 5 4 2 6 3 1

Relációk Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 9. Legkisebb, legnagyobb, minimális, maximális elem Megjegyzések Minimális és maximális elemből több is lehet. Ha a halmaz rendezett, akkor a minimális, és legkisebb elem, továbbá a maximális és legnagyobb elem egybeesik. Ha X -nek létezik egyértelmű minimális, ill. maximális eleme, akkor azt min X, ill. max X jelöli. Legyen X = {1, 2,..., 8} az oszthatósággal: 8 min X = 1, 7 4 6 max X nincs. 5 2 3 1

Relációk Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 10. Korlátok Egy (X ; ) részbenrendezett halmaz x eleme az Y X alsó korlátja, ha y Y : x y; felső korlátja, ha y Y : y x. Ha az alsó korlátok halmazában van legnagyobb elem, akkor ez az Y infimuma: inf Y, ha a felső korlátok halmazában van legkisebb elem, akkor ez az Y supremuma: sup Y. Legyen X = {1, 2,..., 8} az oszthatósággal: {1, 2, 3} alsó korlátja: 1, felső korlátja: 6, 8 infimuma: 1, supremuma: 6. 7 4 {4, 6} alsó korlátjai: 1, 2, 5 felső korlátja: nincs, 2 infimuma: 2, supremuma: nincs. 1 6 3

Relációk Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 11. Korlátok Ha az X részbenrendezett halmaz bármely nem üres, felülről korlátos részhalmazának van supremuma, akkor felső határ tulajdonságúnak nevezzük, ha bármely nem üres, alulról korlátos részhalmazának van infimuma, akkor X -et alsó határ tulajdonságúnak nevezzük. A természetes számok halmaza az oszthatóságra nézve alsó és felső határ tulajdonságú: Ha Y = {a 1, a 2,... }, akkor inf Y = lnko(a 1, a 2,... ), felső határa lkkt(a 1, a 2,... ). A racionális számok halmaza a szokásos rendezésre nézve sem alsó sem felső határ tulajdonságú: Y = {r Q : r 2 2} halmaznak van felső korlátja (pl.: 1000, 999, 2, 1, 42,... ), de nincs (racionális) supremuma (a supremum 2 Q lenne).

Függvények Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 12. Függvények Egy f X Y relációt függvénynek (leképezésnek, transzformációnak, hozzárendelésnek, operátornak) nevezünk, ha x, y, y : (x, y) f (x, y ) f y = y. Az (x, y) f jelölés helyett ilyenkor az f (x) = y (vagy f : x y, f x = y) jelölést használjuk. Az y az f függvény x helyen (argumentumban) felvett értéke. f = {(x, x 2 ) R R : x R} reláció függvény: f (x) = x 2. Az f 1 = {(x 2, x) R R : x R} inverz reláció nem függvény: (4, 2), (4, 2) f 1. Legyen F n a Fibonacci sorozat: F 0 = 0, F 1 = 1, F n = F n 1 + F n 2 : 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8,... Ekkor az F N N reláció függvény, n helyen az értéke F (n) = F n.

Függvények Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 13. Függvények Az f X Y függvények halmazát X Y jelöli, így használható az f X Y jelölés. Ha dmn(f ) = X, akkor az f : X Y jelölést használjuk. Megjegyzés Ha f : X Y, akkor dmn(f ) = X és rng(f ) Y. Legyen f (x) = x. Ekkor f R R, de nem f : R R. f : R + 0 R. f : R + 0 C.

Függvények Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 14. Függvények Az f : X Y függvény injektív, ha x, x, y : (f (x) = y f (x ) = y) x = x ; szürjektív, ha rng(f ) = Y ; bijektív, ha injektív és szürjektív. Megjegyzés Egy f függvény pontosan akkor injektív, ha f 1 reláció függvény. Az f : R R, f : x x 2 függvény nem injektív, és nem szürjektív: f ( 1) = f (1), rng(f ) = R + 0. Az f : R R + 0, f : x x 2 függvény nem injektív, de szürjektív. Az f : R + 0 R+ 0, f : x x 2 függvény injektív és szürjektív, tehát bijektív. Megjegyzés Az, hogy egy f : X Y függvény szürjektív-e, függ Y -tól. Ha Y Y, akkor f X Y X Y, így az f : X Y függvény biztos nem szürjektív.

Függvények Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 15. Függvények Az f : X X bijektív függvényt permutációnak nevezzük. Ha X = {1, 2,..., n}, akkor az X X permutációk száma n!: az f (1), f (2),..., f (n) az 1, 2,..., n elemek egy ismétlés nélküli permutációja. Az f : R R, f (x) = x 3 a valós számok egy permutációja. Az f (x) = x 3 függvény nem permutációja C-nek: legyen ε primitív harmadik egységgyök, ekkor f (ε) = f (1), de ε 1.

Függvények Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 16. Függvények kompozíciója Emlékeztető Relációk kompozíciója R S = {(x, y) z : (x, z) S (z, y) R}. Függvény Az f reláció függvény, ha (x, y) f (x, y ) f y = y. Tétel 1. Ha f és g függvény, akkor g f is függvény. 2. Ha f és g függvény, akkor (g f )(x) = g(f (x)). 3. Ha f és g injektív, akkor g f is injektív. 4. Ha f : X Y, g : Y Z szürjektívek, akkor g f : X Z is szürjektív. Bizonyítás 1. Legyen (x, y) g f, (x, y ) g f : z : (x, z) f, (z, y) g, z : (x, z ) f, (z, y ) g. Mivel f függény z = z, mivel g függvény y = y.

Függvények Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 17. Függvények kompozíciója Bizonyítás 2. Legyen (g f )(x) = y, tehát létezik z: (x, z) f (z, y) g. Mivel f és g függvények, ezért f (x) = z és g(z) = y, így g(f (x)) = y. 3. Legyen (g f )(x) = (g f )(x ), vagyis g(f (x)) = g(f (x )). Mivel g injektív, ezért f (x) = f (x ). Mivel f injektív, ezért x = x. 4. HF.

Függvények Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 18. Monoton függvények Legyenek (X ; 1 ), (Y ; 2 ) részbenrendezett halmazok. Az f : X Y függvény 1. monoton növekedő, ha x, y X, x 1 y f (x) 2 f (y); 2. szigorúan monoton növekedő, ha x, y X, x 1 y f (x) 2 f (y); 3. monoton csökkenő, ha x, y X, x 1 y f (y) 2 f (x); 4. szigorúan monoton csökkenő, ha x, y X, x 1 y f (y) 2 f (x). Legyen X = R a szokásos rendezéssel. Ekkor az f (x) = x; g(x) = x 3 szigorúan monoton növekedő függvények. Legyen X az {a, b, c} hatványhalmaza a részhalmaza részbenrendezéssel. Ekkor az f (A) = A \ {a} monoton növekedő: A B f (A) = A \ {a} B \ {a} = f (B); A g(a) = A szigorúan monoton csökkenő: A B B A.

Függvények Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 19. Monoton függvények Megjegyzés Ha (X ; 1 ), (Y ; 2 ) rendezett halmazok, akkor egy szigorúan monoton növekedő (ill. csökkenő) függvény injektív is: x y (x 1 y y 1 x) (f (x) 2 f (y) f (y) 2 f (x)) f (x) f (y). Ha (X ; 1 ), (Y ; 2 ) rendezett halmazok, és f szigorúan monoton növekedő (ill. csökkenő) függvény, akkor f 1 szigorúan monoton növekedő (ill. csökkenő) függvény: Mivel f injektív, f 1 is függvény. Ha f (x) 2 f (y), akkor nem lehet y 1 x, hiszen x = y esetén f (x) = f (y), y 1 x esetén f (y) 2 f (x) teljesülne. Legyen X = R a szokásos rendezéssel. Ekkor az f (x) = 3 x szigorúan monoton növekedő függvény.