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!