Хорошо, давайте поочередно рассмотрим каждую из трех задач.
Задача 7
Условие:
Дано множество ( P = {2, 4, 6, 8, 10, 12} ) и ( Q = {2, 6, 12, 18, 24} ). Нам необходимо выяснить наименьшее возможное количество элементов множества ( A ), чтобы выражение ((x \in Q) \rightarrow ((x \in A) \rightarrow (x \in P))) было истинным для любого значения ( x ).
Разбор:
Мы имеем импликацию, которая истинна, если:
- Переднее условие ( x \in Q ) истинно и заднее ( (x \in A) \rightarrow (x \in P) ) истинно.
- Либо переднее условие ложное, в этом случае всё выражение истинно независимо от заднего условия.
Теперь, если ( x \in Q ), то ( x ) может принимать значения ( 2, 6, 12, 18, ) или ( 24 ).
Теперь разберем заднее условие:
[
(x \in A) \rightarrow (x \in P)
]
Это выражение будет истинным, если:
- Если ( x ) не принадлежит ( A ), то является истинным любое ( x \in Q ).
- Если ( x ) принадлежит ( A ), то ( x ) должно принадлежать ( P ).
Значит, значения, лежащие в множестве ( Q ) и не входящие в ( P ) должны быть исключены из ( A ).
Элементы из ( Q ) не принадлежащие ( P ) — это ( 18 ) и ( 24 ). Таким образом, ( A ) должно содержать лишь ( 2, 6, 12 ) из ( Q ).
Таким образом, минимально возможное количество элементов множества ( A = {2, 6, 12} ) — это 3 элемента.
Задача 8
Условие:
На числовой прямой даны отрезки: ( M = [10; 60] ) и ( N = [40; 80] ). Нужно найти наименьшую возможную длину отрезка ( A ), чтобы выражение ((x \in M) \wedge ((x \in N) \land (x \in A)) \rightarrow (x \in M)) было истинно для любого значения ( x ).
Разбор:
Выражение истинно, если:
- Левое условие истинно, и тогда правое тоже должно быть истинно.
При этом ( x \in M ) и ( x \in N ) одновременно. Это происходит, когда:
[
40 \leq x \leq 60
]
Таким образом, чтобы сохранить условие, ( A ) должно содержать хотя бы те значения, которые между ( N ) и ( M ).
Найдем общую часть отрезков ( M ) и ( N ):
[
M \cap N = [40; 60]
]
Длина этого отрезка:
[
60 - 40 = 20
]
Таким образом, для гарантии истинности всего выражения, наименьшая возможная длина ( A ) должна быть 20.
Задача 9
Условие:
Для какого наименьшего неотрицательного целого числа ( A ) формула ( x & 250 \land (x & 170) \land (x & A) = 0 ) тождественно истинна для любого неотрицательного целого ( x )?
Разбор:
Разберёмся с побитовой конъюнкцией ( & ).
Значение 0 означает, что не может быть разделяемых единиц в соответствующих битах.
В двоичной системе:
- ( 250 ) = ( 11111010_2 )
- ( 170 ) = ( 10101010_2 )
Проблема заключается в том, чтобы выбрать ( A ), чтобы все биты, установленные в ( 250 ) и ( 170 ), не совпадали с установленными битами ( A ).
Эти два числа имеют 1 в следующих разрядах:
- Для ( 250 ): разряды 1, 2, 3 , 4, 6
- Для ( 170 ): разряды 1, 3, 5, 7
Определим законы, в которых ( A ) не может быть 1:
- Бит 1 = 1 в числах 250 и 170.
- Бит 5 = 1 в ( 170 ).
Единственным вариантом будет ( A = 0 ) — в таком случае вся конъюнкция будет истинной — поэтому наименьшее значение ( A ) равно 0.
Теперь все три задачи разобраны, и вы имеете четкие шаги для их решения. Если остались вопросы, не стесняйтесь спрашивать!