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Final de matemática discreta. U.T.N.F.R.B.A.




Enviado por cibernetica_nc



Partes: 1, 2, 3

    (Cátedra Lic. María
    Hortensia Arriola)

    04 / 03 / 03

    EN TODOS LOS EJERCICIOS RECUADRAR LA ÚNICA
    RESPUESTA CORRECTA. EL EXAMEN SE APRUEBA CON AL MENOS 9 (NUEVE)
    RESPUESTAS CORRECTAS. SOLO SE SUMAN LAS RESPUESTAS CORRECTAS, LAS
    INCORRECTAS NO RESTAN PUNTOS.

    1. La cantidad de formas en que se pueden
    distribuir, en forma ordenada, once personas en dos mesas
    circulares con seis y cinco asientos respectivamente es
    de:

    a)

    b)

    c)

    6!.5!

    d)

    11!

    2. Sea el conjunto de pares de
    palabras (p, q) donde la palabra p es una palabra de
    10 letras que se obtiene permutando las letras de
    la palabra elecciones y la palabra q es una
    palabra de 9 letras obtenida permutando las letras
    de la palabra alteradas. La cantidad de
    pares de palabras (p, q) tal que p comienza con "e" y q comienza
    con "s" es de:

    a) 97440

    b) 1463132160

    c) 609638400

    d) 362880

    3. De los esquemas de proposiciones
    categóricas:

    p 1: $ x: (p(x) Ù q(x)), p2:" x:(q(x) ® r(x)) definidas en un
    dominio D,
    no se desprende en forma válida
    C:

    a)

    c: $ x: (p(x) Ú r(x))

    b)

    c: $ x: (p(x) Ù r(x))

    c)

    "
    x:(p(x) ® r(x))

    d)

    $
    x :((p(x) Ù q (x))® r(x))

    4. Lo indicado justifica la verdad
    de la proposición definida en R:

    "
    x: $ y:

    a)

    (k, 0) satisface p(x, y) con
    k Î
    R

    b)

    (k, k + 1) satisface p(x, y) con
    k Î
    R

    c)

    (2, 4) satisface p(x, y)

    d)

    (0, k) satisface p(x, y) con
    k Î
    R

    5. La familia
    Barrionuevo, luego del bochorno acontecido en Catamarca, decide
    tomarse unos días en la playa. Esta familia
    está compuesta por el padre (x), la madre, un hijo (y) y
    dos hijas (z y t). Al bañarse, la familia tiene las
    siguientes precauciones: como a la madre no le gusta demasiado
    el agua, solo
    se baña cuando el padre no se baña y el hijo o
    alguna hija se baña o bien, cuando el padre se
    baña, las dos hijas se bañan y no se baña el
    hijo.

    La expresión que indica cuando se baña la
    madre tiene:

    a)

    en la forma normal disyuntiva 8
    minitérminos y en la forma normal conjuntiva 8
    maxitérminos

    b)

    en la forma normal disyuntiva 11
    minitérminos y en la forma normal conjuntiva 5
    maxitérminos

    c)

    en la forma normal disyuntiva 4
    minitérminos y en la forma normal conjuntiva 12
    maxitérminos

    d)

    en la forma normal disyuntiva 12
    minitérminos y en la forma normal conjuntiva 4
    maxitérminos

    6. Es posible que en algún
    Álgebra de Boole, $ a: $ b: $ c tal que no se cumpla lo
    indicado:

    a)

    a +b = a. b a =
    b

    b)

    a. + b = 0 a =
    b

    c)

    a . b = 0
    

    a. + . b = a + b

    d)

    a + b = a 

    a =

     7. Dada R Í A x A. y R ¹ Æ : R es simétrica si y sólo
    si:

    a)

    R no es
    antisimétrica

    b)

    D
    A Í R

    D
    A = {(x, x) / x Î A}

    c)

    R Ç R-1 =
    Æ

    d)

    R = R-1

    8. Dada M = M (R) = con R Í A x A y A = {x, y, z,
    t}

    a)

    M representa a una relación
    transitiva sii

    a = b = 0

    b)

    M representa a una relación
    antisimétrica sii

    a = b = 1

    c)

    M representa a una relación
    no transitiva cualquiera sea el valor de
    a y b

    d) `

    M representa a una relación
    reflexiva y simétrica sii

    a = b = 0

    9. Sea el conjunto X = {
    I2, I3, I4, I5,
    I6,….}= {In / n Î N > 1 } con In
    = {k. n / k Î Z} ordenado por la relación:
    In R Im sii In
    Í Im.
    Los elementos maximales del conjunto son:

    a)

    In con n: par

    b)

    In con n:
    primo

    c)

    In con n:
    impar

    d)

    In con n:
    natural

    10. Dada la relación de
    equivalencia definida en R2: (a, b) R (c, d) sii
    a2- b2 = c2-d2, la
    clase de
    equivalencia del par (0 0):

    a)

    tiene exactamente un
    elemento

    b)

    carece de elementos

    c)

    tiene un número no finito de
    elementos

    d)

    tiene exactamente tres
    elementos

    11. "
    a, b, c Î
    Z : MCD {a, b, c} = (a, b, c) es igual a:

    a) ((a,b), (a,c))

    b) (a, resto (b :c))

    c) (a, (b, c))

    d) resto (a : b), c)

    12. "
    a Î
    Z :si a Ï
    y a
    Ï entonces:

    a) 24 | (a2 + 24)

    b) 24

    | a2

    c) 24 | (a2 + 48)

    d) 24

    | (a2 –
    1)

    13. En todo árbol no
    trivial:

    a)

    Hay menos puntos de corte que
    aristas puentes

    b)

    Hay igual cantidad de puntos de
    corte que aristas puentes

    c)

    Hay más puntos de corte que
    aristas puentes

    d)

    La cantidad de puntos de corte
    difieren en una unidad de la cantidad de aristas
    puentes.

    14.Sea el grafo simple G
    cuyos vértices son los elementos del conjunto
    D30, de modo que dos vértices v y w son
    adyacentes sii (v, w) = 1

    a)

    G admite circuitos eulerianos

    b)

    G es bipartido no
    completo

    c)

    G admite ciclos y es
    regular

    d)

    G admite caminos eulerianos no
    cerrados

    15. La Cantidad de componentes
    conexas que debe tener un grafo con 1200 vértices, 1000
    aristas y sin ciclos es de:

    a) 200

    b) 500

    c) 600

    d) 100

    CALIFICACIÓN

    CANTIDAD DE RESPUESTAS
    CORRECTAS

    1

    0 – 2

    2

    3 – 5

    3

    6 – 8

    4

    9

    5

    10

    6

    11

    7

    12

    8

    13

    9

    14

    10

    15

    FINAL DE MATEMÁTICA DISCRETA.
    U.T.N. 1 / 6 / 02.

    1.Realizar las siguientes acciones:

    a. Demostrar que dado un grafo conexo
    no Euleriano con 35 vértices entre los cuales veinte
    vértices son de valencia impar y quince vértices
    son de valencia par, es posible agregar sólo un
    vértice junto con algunas aristas que partan de ese nuevo
    vértice y vayan a los vértices anteriores de tal
    manera que el nuevo grafo sea Euleriano.

    b. A partir de las premisas:
    p1: $
    x:(p(x) Ù q(x)) y p2:
    " x:(
    r(x) ® (~
    p(x) Ù
    ~q(x)))
    , determinar
    una conclusión válida no coincidente con las
    premisas (probar la validez del razonamiento obtenido mediante el
    uso de reglas de inferencia)

    2. Responder en forma justificada a los siguientes
    interrogantes:

    a. Si se considera un curso de 150
    alumnos:

    ¿De cuántos modos se los
    puede distribuir en 4 aulas si el aula 406 tiene 35 asientos,
    cada aula tiene por lo menos 20 alumnos , los alumnos no pueden
    estar parados y las restantes aulas son lo suficientemente
    grandes como para albergar a todos? (no interesa distinguir las
    personas)

    b. .¿Es posible que un conjunto ordenado (A,
    R) con admita
    máximo diferente del supremo?

    c. ¿Puede asegurarse que si un
    número primo divide al producto de
    dos enteros no nulos divide al menos a uno de ellos?

    3. Analizar el valor de verdad de las siguientes
    afirmaciones (justificar la respuestas):

    a. Dado un conjunto B = {a1,
    a2 ,a3,…, an } con n
    Î N
    ³ 4 y el grafo
    Gn cuyos vértices son todos los subconjuntos de
    dos elementos de B en el cual los vértices son adyacentes
    únicamente en el caso que sean disjuntos: |V| = y |A| =

    b. Es posible determinar algún álgebra de
    Boole en el cual :

    c. Cada clase de equivalencia cl((a, b)) (con
    a
    ¹
    b) correspondiente a la relación S definida en
    R2 en la forma: (x, y) S (z, t) sii (x –
    y)2 = (z – t)2 , está
    constituida por dos rectas paralelas.

    Observaciones

    • Para aprobar el examen se necesita resolver
      correctamente cuatro ítems.
    • Al terminar el examen podrás ver la
      resolución del mismo en cartelera
    • Recordá que podés aclarar tus dudas
      suscribiéndote al grupo de
      consulta

    RESOLUCIÓN FINAL DE MATEMÁTICA
    DISCRETA.

    U.T.N.F.R.B.A 01 / 06 /
    02.

    1.

    a. Dado que un grafo es Euleriano si y
    sólo si es conexo y admite "0" o "2" vértices de
    valencia impar, al agregar un vértice (v), para mantener
    la conexidad bastará conectarlo a cualquiera de los
    vértices del grafo dado y para forzar el cumplimiento de
    la segunda condición enunciada, se podrá por
    ejemplo:

    • Agregar 20 aristas que conecten el vértice
      "v" con los 20 vértices de valencia impar para que de
      este modo todos los vértices tengan valencia par ("0"
      vértices de valencia impar)
    • Agregar 18 aristas que conecten el vértice
      "v" con 18 de los 20 vértices de valencia impar para
      que de este modo queden 2 vértices de valencia impar y
      33 vértices de valencia par.

    b. Para conjeturar una conclusión
    válida, convendrá asociar a cada uno de los
    esquemas proposicionales los conjuntos de
    verdad respectivos y vizualizar las premisas a través de
    diagramas de
    Venn:

    p(x) P = {a / v(p(a)) = V}

    q(x) Q = {a / v(q(a)) = V}

    r(x) R = {a / v(r(a)) = V}

    De este modo:

    • la primera premisa: p1:
      $
      x:(p(x) Ú q(x)) nos dirá que P
      È Q
      ¹ Æ sii

    P ¹
    Æ o
    Q ¹
    Æ

    • la segunda premisa: p2:
      " x:( r(x)
      ® (~ p(x)
      Ù ~q(x))) nos
      dirá

    que R Ì

    En consecuencia se podría inferir en forma
    válida (por ejemplo): $ x: ~r(x)

    Hagamos una prueba formal:

    1. $
    x:(p(x) Ú
    q(x)) (premisa)

    2. p(a) Ú q(a) (particularización
    existencial en 1.) ("a" es una constante determinada del universo de
    definición)

    3. "
    x:( r(x) ®
    (~ p(x) Ù
    ~q(x))) (premisa)

    4. r(a) ®
    (~ p(a) Ù
    ~q(a)) (particularización universal en
    3.)

    5. r(a) ®
    ~ (p(a) Ú
    q(a)) ) (ley de De Morgan
    en 4.)

    6. (p(a) Ú q(a)) ® ~ r(a) (contrarecíproco en 5.
    )

    7. ~ r(a) (modus ponens (2, 6)

    8. $
    x:( ~ r(x)) (generalización existencial en
    7.)

    2.

    a. Dado que de entrada hay que distribuir 20
    alumnos en cada aula:

    |||

    restarán distribuir 150 – 80 = 70
    alumnos.

    Ahora bien como en el aula 406 no entran más de
    35 alumnos la cantidad de alumnos (de los setenta que hay que
    distribuir) que podrán ir en esa aula será x con

    x £
    15 . Las situaciones extremas serían las
    indicadas:

    ||| |||

    En consecuencia restarán distribuir 70 – x
    = n con 55£
    n £
    70 alumnos en las tres aulas restantes. De donde tomando
    como modelo de
    conteo la idea de puntos ( n puntos representativos de los
    alumnos por distribuir) y barras (2 barras representativas de las
    tres aulas restantes), el número buscado estará
    dado por la suma:

    b. NO ES POSIBLE , dado que
    si un conjunto ordenado tiene máximo (M), este coincide
    con el supremo:

    Habrá que probar que:

    i)."M" es cota superior de A

    ii). si C es cota superior de A. entonces M

    C

    D/

    i) :
    máximo de A

    (definición de máximo /
    definición de cota superior)

    ii) C es cota superior de A≼ CM ≼ C

    (definición de cota superior / M)

    c. SÍ, PUEDE ASEGURARSE

    Si y
    p es primo entonces o

    D /

    • Si nada habrá que probar
    • Si p ∤ a, habrá que probar que

    . Dado que p es primo y p ∤ a necesariamente
    (a,p) = 1 = s.a + t.p con s y t enteros. Entonces multiplicando
    por "b "ambos miembros quedará

    b = s(a.b) + (b.t) p s. (kp) + (b.t) p = (s.k + b.t).p con lo cual

    3.

    a. VERDADERA

    D /

    • Dado que los vértices son subconjuntos de
      dos elementos tomados de un conjunto de n elementos,
      efectivamente |V| =
    • Dado que los vértices adyacentes son
      aquellos subconjuntos de dos elementos que no tienen
      elementos en común, el grafo será regular y la
      valencia o grado de cada vértice será

    (para hallar los vértices adyacentes a uno
    dado (conjunto de dos elementos: x e y) bastará quitar del
    conjunto de vértices "x" e "y" y determinar todos los
    conjuntos de dos elementos del conjunto restante).

    Si ahora se tiene en cuenta que en todo grafo
    , de acuerdo a
    lo dicho anteriormente quedará:

    sii
    |A| =

    b. FALSA

    Teniendo en cuenta que toda álgebra de Boole
    está ordenada a través de la relación de
    orden: x
    ≼ y sii x + y = y,
    resultará:

    x. (y +z) + = (x + x. (y +z)) + = x + =

    (ley asociativa – ley conmutativa / ley de
    absorción / ley conmutativa)

    con lo cual x. (y +z) ≼

    c. VERDADERA

    De acuerdo a la definición de la
    relación:

    Cl((a, b)) = { (x, y) / (x, y) S (a, b)} y
    como

    (x, y) S (a, b) sii (x – y)2 = (a
    – b)2 sii x –y = a – b o x – y
    = b – a sii

    y = x – (a –b) o y = x – (b
    –a) quedará:

    Cl((a, b)) = { (x, y) / y = x – (a –b) o
    y = x – (b –a)} y efectivamente quedarán (si
    a
    ¹
    b) dos rectas paralelas de pendiente "1" y ordenadas al
    origen opuestas entre
    sí.

    FINAL MATEMÁTICA DISCRETA 5 /
    12 / 02

    EJERCICIO Nº 1

    Realizar las siguientes acciones:

    a. Analizar la validez del siguiente
    razonamiento (probar o refutar su validez)

    Todos los créditos bancarios para compra de inmuebles
    tienen un plazo de cancelación de 10 años. Algunos
    créditos para compra de inmuebles tienen un interés
    mensual del 8%. Por lo tanto todos los créditos bancarios
    tienen un interés mensual del 8% y un plazo de
    cancelación de 10 años.

    b. A través del uso de propiedades de
    congruencias, hallar resto ((3.94 +
    115.5 -35) :10)

    c. Hallar el conjunto mayorante (cotas
    superiores) -supremo y minorante (cotas inferiores)
    –ínfimo del conjunto X = Í R2 ordenado a través
    de la relación definida en R2 en la forma: A R
    B sii aij ≤ bij " i, j

    EJERCICIO Nº 2

    Responder a los siguientes
    interrogantes:

    a. ¿Qué forma tiene la matriz de
    adyacencia de un grafo completo Kn y la matriz de
    adyacencia de un grafo bipartido completo
    Km,n.

    b. ¿Porqué puede asegurarse que la
    siguiente afirmación no es tautológica?

    En toda Algebra de Boole y cualquiera sea el valor de a,
    b y c:

    a + ( b . c ) a + (b.) Þ
    c =

    c. ¿Puede asumirse el conjunto A = {cl
    ((0, y)) / y ³
    0}como conjunto cociente correspondiente a la
    relación de equivalencia definida en R2
    :

    (a, b) S (c, d) sii |4.a – b| =
    |4.c – d|?

    EJERCICIO Nº 3

    ¿Verdadero o falso?
    (justificar)

    a. La cantidad de soluciones enteras de la
    ecuación: x + y + z = 21

    con x >
    1, y >
    4, z >
    5 es 45.

    b. Si se considera el grafo indicado a
    través de la tabla de pesos , hay por lo menos tres
    árboles
    generadores mínimos distintos del mismo (hallarlos
    mediante aplicación de algoritmo
    adecuado).

    x

    a

    b

    c

    d

    e

    f

    g

    h

    i

    j
    (x)

    {2,1}

    {1,3}

    {4,3}

    {2,3}

    {3,4}

    {5,4}

    {3,5}

    {6,4}

    {3,6}

    peso(x)

    1

    2

    2

    2

    2

    5

    0

    1

    2

    RESOLUCIÓN FINAL
    MATEMÁTICA DISCRETA 05 / 12 / 02

    EJERCICIO N º 1

    a. En U = { x / x es crédito
    bancario}con :

    i (x) : x es crédito para compra de
    inmuebles

    c(x): x es crédito cancelable a 10
    años

    o(x): x es crédito con interés mensual
    del 8%

    el esquema de razonamiento quedará en la
    forma:

    "
    x: (i (x) ®
    c(x)); $
    x:(i (x) Ù o(x)) "
    x: (c (x) Ù o(x))

    Ahora entonces si se visualizan las premisas mediante el
    uso de diagramas de Venn asociando un conjunto a cada forma
    proposicional (el conjunto de verdad de dicha forma
    proposicional):

    i (x) « I

    c (x) « C

    o (x) « O

    se podría ver que el razonamiento es
    inválido:

    Bastará entonces hallar una interpretación que muestre claramente que
    cabe la posibilidad de que las premisas sean verdaderas y la
    conclusión falsa.

    Por ejemplo:

    Sobre U = R,

    i (x) : x > 10

    c(x): x > 5

    o(x): x 18

    V(premisa 1) = V

    (por definición de "ser mayor que" y considerando
    que 10 >5)

    V(premisa 2) = V (por ejemplo 15 satisface la
    conjunción).

    V(conclusión) = F (por ejemplo 20 no satisface la
    conjunción)

    b. Para determinar el resto de la división
    planteada (con congruencias), convendrá tener en cuenta
    las siguientes propiedades relativas al conjunto de los
    enteros:

    1. " a : a
      º n
      r con r : resto (a: n)
    2. a º
      n b Þ a p º n b
      p
    3. a º
      n b Þ a. c º n b. c
    4. a º
      n b Ù c º n d Þ a + c
      º n
      b + c
    5. a º
      n b Ù c º n d Þ a . c
      º n
      b . d

    Entonces si comenzamos considerando las potencias que
    intervienen en el enunciado se podrá observar lo
    siguiente:

    i. 94 = 92. 92 y como
    92 = 81 y 81º 10 1 , resultará
    94 º
    10 1

      en consecuencia por (3) :
    3.94 º 10 3

    ii. 11º 10 1 , de donde
    115 º 10 15
    º
    10 1

     en consecuencia por (3):
    115. 5 º 10
    5

    iii. por (1): –35
    º 10
    5 (-35 = (-4). 10 + 5)

    Finalmente por (4) quedará: 3.94 +
    115.5 -35 º 10 3 + 5 + 5
    º 10
    13 º
    10 3

     De donde Resto ((3.94 +
    115.5 -35): 10) = 3

    c. Quizás convenga hacer el diagrama de
    Hasse restringido a X:

    Si se considera :

    A : , B:
    , C: el diagrama
    quedará:

     Para ver el
    gráfico seleccione la opción "Descargar" del
    menú superior

     Y entonces:

    X* = con supremo:

    X* = con ínfimo:

    EJERCICIO Nº 2

    a.

    1. Teniendo en cuenta la definición de grafo
    completo con n vértices: grafo simple (sin lazos ni
    aristas paralelas) con la particularidad que cada vértice
    es adyacente a los restantes), la matriz de adyacencia de
    Kn será una matriz cuadrada de orden n,
    tendrá 0`s en la diagonal principal y 1’ s fuera de
    la diagonal principal.

    2. Teniendo en cuenta la definición de grafo
    bipartido completo K m, n

    con m + n vértices : grafo simple (sin lazos ni
    aristas paralelas) con la particularidad que cada vértice
    de V 1 (|V 1 | = m) es adyacente a los
    vértices de V 2 (|V 2 | = n), la
    matriz de adyacencia de K m, n será una matriz
    cuadrada de orden m + n, de la forma indicada:

     

    0´S

    m x m

    1´S

    m x n

    1´S

    n x m

    0´S

    n x n

    b.

    Si se tiene en cuenta que en toda álgebra de
    Boole no existen elementos que coincidan con su complemento, el
    consecuente del condicional planteado será falso para
    cualquier asignación de valores a "
    c". Bastará entonces indicar algún álgebra
    de Boole y valores específicos a las variables a, b
    y c de modo que el antecedente sea verdadero. Con esto
    quedará probado que el enunciado no es
    tautológico.

    Sea por ejemplo:

    A = (P({1,2, 3}), È , Ç , ` , Æ , {1,2,3}) con a = b =
    Æ y c =
    {1}

    Efectivamente:

    a + ( b . c ) = Æ È

    Ç {1}) =
    Æ

    a + (b.)
    = Æ È ((Æ Ç {2,3}) = Æ

    con lo cual Æ Í
    Æ es verdadero
    (recordar que en esta álgebra de Boole : Í

    c.

    Si consideramos las clases de equivalencia
    correspondientes a la relación de equivalencia indicada,
    quedará:

    Cl ((a, b)) = {(x, y) Î R2 / |4. x – y| = |4. a
    – b|} y teniendo en cuenta que:

    |4. x – y| = |4. a – b| sii 4. x – y =
    4. a – b o 4. x – y = – 4. a + b sii

    y = 4. x + (b – 4. a) o y = 4. x + ( 4. a – b),
    quedará:

    Cl ((a, b)) = {(x, y) Î R2 / y = 4. x + (b – 4.
    a) o y = 4. x + ( 4. a – b)}

    (o sea que cada clase consta de dos rectas con pendiente
    = 4 y ordenada al origen variable en función de
    a y b siempre que b ¹ 4.a en cuyo caso se reduce a un
    sóla recta, la recta de ecuación: y =
    4.x

    Entonces como para armar el conjunto cociente
    habrá que elegir un representante de cada clase, se puede
    optar por elegir como representante al punto intersección
    con el eje positivo de las ordenadas, incluyendo también
    al (0, 0) como representante de la recta y = 4.x, tal como se
    propone en el enunciado.

    EJERCICIO Nº 3

    a. VERDADERO

    Dado que el problema se reduce al de distribuir objetos
    idénticos (en este caso 21 unidades) en casilleros (en
    este caso tres casilleros asociadas a las tres variables que
    entran en juego) y con
    la consideración que x > 1, y > 4, z > 5, el
    estado de
    situación será el siguiente:

    ·
    · |
    · · · ·
    · |
    · · · ·
    · ·

     con lo cual restan distribuir 21 – (2 + 5 +
    6) = 8 en tres casilleros (dos barras) y la respuesta entonces
    estará dada por el númeor combinatorio

    b. VERDADERO

    Efectivamente por aplicación de algoritmo de
    Prim, pueden hallarse por lo menos tres árboles
    generadores mínimos diferentes de peso = 6.
    Mostremos en detalle la construcción de los
    mismos:

    V(T1)

    A(T1)

    V(T2)

    A(T2)

    {1}

    ɸ

    {1}

    ɸ

    {1,2}

    {a}

    {1,2}

    {a}

    {1,2, 3}

    {a, d}

    {1,2, 3}

    {a, b}

    {1,2, 3, 5}

    {a, d, g}

    {1,2, 3, 5}

    {a, b, g}

    {1,2, 3, 5, 6}

    {a, d, g, i}

    {1,2, 3, 5, 6}

    {a, b, g, i}

    {1,2, 3, 5, 6, 4}

    {a, d, g, i, h}

    {1,2, 3, 5, 6, 4}

    {a, b, g, i, h}

    V(T3)

    A(T3)

    {1}

    ɸ

    {1,2}

    {a}

    {1, 2, 3}

    {a, b}

    {1, 2, 3, 5}

    {a, b, g}

    {1,2, 3, 5, 4}

    {a, b, g, e}

    {1,2, 3, 5, 4, 6}

    {a, b, g, e, h}

    Consultas – dudas:
    matemdiscreta[arroba]gruposyahoo.com.ar

     FINAL DE MATEMÁTICA
    DISCRETA. U.T.N. 12 / 12 / 02.

    EJERCICIO Nº 1. ¿Verdadero o falso?
    (justificar)

    a. Los dos grafos de la
    figura

    Para ver el gráfico seleccione la
    opción "Descargar" del menú superior

    son isomorfos pues tienen el mismo número de
    vértices y de aristas.

    b. Es posible determinar un subconjunto no
    vacío S de modo tal que el álgebra de
    Boole

    (P(S),È , Ç , ` ,Æ , S) sea isomorfa al álgebra de
    Boole (D 30, +, · , ` , 1, 30)

    c. Se puede asumir el conjunto A =
    como conjunto
    cociente correspondiente a la relación de equivalencia
    definida en R2 x 2 : A S B sii Traza (A) = Traza
    (B)

    (Recordar que la traza de una matriz está dada
    por la suma de los elementos de la diagonal
    principal).

    EJERCICIO Nº 2. Responder en forma razonada a
    los siguientes interrogantes
    :

    1. ¿Es posible hallar al menos un árbol
      generador del grafo indicado, que tenga sólo tres
      puentes y cuatro puntos de articulación (o puntos de
      corte)?

    Para ver el gráfico seleccione la
    opción "Descargar" del menú superior

    b. Si se considera el esquema de
    razonamiento:

    " x: P(x)
    ® $ x: P(x), $ x: (P(x) Ù Q(x)), $ x: (Q(x) Ù R(x)) ∴ $ x: (P(x) Ù R(x)) y la
    interpretación:

    U = ℝ, P(x) : |x| > 4, Q(x):x2 < 25 R(x): |x| ≤
    4

    ¿puede afirmarse si la
    conclusión es válida o no?

    c. Para dar el examen de
    matemática discreta del día 12/12, un alumno de
    primer año de sistemas
    dedicó 30 hs de estudio a lo largo de diez días y a
    partir del 3 / 12. ¿De cuántas formas pudo
    distribuir las horas de estudio (se supone que cada día lo
    ha hecho un número entero de horas) si el martes 4/ 12 no
    pudo estudiar porque tuvo fiebre y el fin
    de semana por lo menos le dedicó 2 hs cada
    día?

    EJERCICIO Nº 3. Demostrar:

    a. en Z: (a, b) = d Û (d | a Ù d | b Ù (a|d, b|d) = 1

    b. que si el conjunto ordenado (A, ≼) ,con
    A Í B,
    tiene un máximo : x, entonces x coincide con el
    supremo. 

    RESOLUCIÓN FINAL DE
    MATEMÁTICA DISCRETA . 12 / 12 / 02

    EJERCICIO Nº 1.

    a. FALSO

    Si bien es cierto que los grafos tienen la misma
    cantidad de vértices (6) y de aristas (9), estas son
    condiciones necesarias pero no suficientes para que los grafos
    sean isomorfos. Si se observa las valencias de los
    vértices, el primer grafo tiene dos vértices de
    valencia 4 mientras que el segundo grafo tiene

    tres vértices de valencia 4.El hecho de
    encontrar un atributo no invariante en los mismos permite afirmar
    que no son isomorfos.

    b. VERDADERO

    Teniendo en cuenta que D30 = {1, 2, 3, 5, 6,
    10, 15, 30}y que a partir de los factores primos de este conjunto
    se podrán obtener los restantes (recordar que todo
    elemento de este conjunto será de la forma
    2a.3b.5c con a, b y c
    Î {0,1}, el
    conjunto buscado será por ejemplo S = {2, 3, 5} con |P(S)|
    = 8 = | D 30| y un isomorfismo posible:

    x

    1

    2

    3

    5

    6

    10

    15

    30

    f(x)

    Æ

    {2}

    {3}

    {5}

    {2, 3}

    {2, 5}

    {3, 5}

    {2, 3, 5}

    Observación:

    • Dado que toda álgebra de Boole está
      ordenada, si confeccionáramos los diagramas de Hasse
      correspondientes (D30 ordenada por la
      relación " es divisor de " y P(S) ordenada por la
      relación "está incluido en") veríamos que
      son idénticos, lo que garantiza que se cumplan las
      condiciones:

    f(x + y ) = f(x) + f(y) y f(x. y) =
    f(x). f(y)

    • Por otra parte como los neutros se corresponden, se
      cumplen las condiciones: f(0A) = 0B y
      f(1A) = 1B
    • Finalmente la función definida resulta ser
      biyectiva.

    De lo dicho se arriba a que efectivamente f es
    isomorfismo

    c. FALSO

    Dado que la traza de las matrices
    tomadas como "supuestos representantes" de las distintas clases
    de equivalencia resulta ser un número real positivo, no
    representan a las matrices con traza negativa como por ejemplo a
    la matriz de
    traza = -3 + 0 = -3, con lo cual el conjunto definido no puede
    asumirse como conjunto cociente.

    EJERCICIO Nº 2.

    a. NO ES POSIBLE

    Esto se debe al hecho de que si bien es posible hallar
    más de un árbol generador del grafo indicado,
    todas las aristas de un árbol son puentes, en este
    caso habrá exactamente 11 puentes (12 extremos) con
    la particularidad de que sus extremos o bien son hojas o bien
    puntos de corte. Así podrás hallar por ejemplo
    árboles generadores con 3 hojas y 9 puntos de corte o bien
    árboles generadores con 4 hojas y 8 puntos de corte por
    ejemplo.

    b. PUEDE AFIRMARSE QUE LA CONCLUSIÓN NO
    ES VÁLIDA, debido a que con la interpretación
    indicada las premisas resultan ser verdaderas y la
    conclusión falsa, condición necesaria y suficiente
    para afirmar que el esquema de razonamiento es
    inválido.

    • V (p1: " x: P(x) ® $
      x: P(x)) = V

    En realidad esta premisa " x: P(x) ® $ x: P(x), es verdadera
    cualquiera sea la interpretación considerada: si todos las
    constantes del universo de definición son raíces
    del esquema proposicional P(x), en particular alguna constante es
    raíz de P(x).

    • V (p2: $ x: (P(x) Ù Q(x))) = V

    Por ejemplo la constante a = 4.5 es raíz
    del esquema P(x)
    Ù Q(x)

    • V (p3: $ x: (Q(x) Ù R(x)))) = V

    Por ejemplo la constante a = 0 es raíz del
    esquema Q(x)
    Ù R(x)

    • V (C: $ x: (P(x) Ù R(x))) = F

    Esto se debe a que P(x) º Ø
    R(x)

    c. Si se considera la idea de " distribución de elementos indistinguibles
    en cajas" (visualizadas a través de puntos y barras), en
    este caso los elementos indistinguibles serán las horas de
    estudio (30 horas: 30 puntos) y las cajas serán los
    días de estudio (10 días : 9 barras). En
    consecuencia como el martes 4 no pudo estudiar por la fiebre, el
    casillero correspondiente estará vacío y como el
    sábado y el domingo estudió al menos 2 hs, en las
    cajas correspondientes se pondrá de entrada dos puntos. De
    este modo el esquema de análisis será entonces:

    |vacío | | | · · | · ·
    | | | |

    Y entonces restarán distribuir 30 – 4 = 26
    horas (26 puntos) en 9 días (8 barras). La respuesta a
    esta cuestión la dará el número:

    EJERCICIO Nº 3.

    a.

    D /

    Þ ) H ) (a, b)
    = d T ) d | a Ù d | b Ù (a|d, b|d) = 1

    D /

    Como de la hipótesis y por definición de
    máximo común divisor se desprende en forma
    inmediata que d | a Ù d | b, restará
    probar que a|d, b|d) = 1

    De la hipótesis y por
    propiedad del
    máximo común divisor, existen enteros s y t de modo
    tal que: d = s. a + t. b.

    Dividiendo ambos miembros por d quedará: 1 = s.
    (a/d) + t. (b/d) lo que por teorema de Bézout significa
    que (a|d, b|d) = 1

    Ü )

    H ) d | a Ù d | b Ù (a|d, b|d) = 1

    T ) (a, b) = d sii

    Como de la hipótesis se desprende i), resta
    probar ii):

    Por Teorema de Bézout e hipótesis: existen
    enteros s y t de modo tal que:

    1 = s.(a/d) + t. (b/d) lo que significa (multiplicando
    ambos miembros por d) que d = s. a + t. b.

    Ahora bien de x | a Ù x| b se desprende (propiedad de
    divisibilidad):

    x | a. s Ù x| t. b y de esta afirmación a
    su vez se desprende (propiedad de divisibilidad) que x | a. s +
    t. b. En consecuencia x | d

    b.

    Habrá que probar que:

    i)."x" es cota superior de A

    ii). si c es cota superior de A. entonces
    x c

    D/ i). : máximo de AÛ "
    a Î
    A: a x Þ x: cota superior de (A,
    )

    (definición de máximo /
    definición de cota superior)

    ii). c es cota superior de A Û " a Î A: a c
    Þ
    x c

    (definición de cota superior / x)

    Partes: 1, 2, 3

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