Eksamensoppgave i MA0301 Elementær Diskret Matematikk
Transcription
Eksamensoppgave i MA0301 Elementær Diskret Matematikk
Institutt for matematiske fag Eksamensoppgave i MA0301 Elementær Diskret Matematikk Faglig kontakt under eksamen: Martin Strand Tlf: 73596682/97027848 Eksamensdato: 8. august 2015 Eksamenstid (fra–til): 9.00-13.00 Hjelpemiddelkode/Tillatte hjelpemidler: D: Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Enkel kalkulator tillatt. Annen informasjon: Alle svar må begrunnes. Målform/språk: bokmål Antall sider: 3 Antall sider vedlegg: 0 Kontrollert av: Dato Sign Merk! Studenter finner sensur i Studentweb. Har du spørsmål om din sensur må du kontakte instituttet ditt. Eksamenskontoret vil ikke kunne svare på slike spørsmål. MA0301 Elementær Diskret Matematikk 2015 Side 1 av 3 Oppgave 1 [100 + 50 ] Betrakt passord som består av strenger av symboler 1, 2, 3 og 4, f.eks. 23442 (lengde 5) eller 3322142 (lengde 7). a) Hvor mange slike passord finnes av lengde 5? b) Hvor mange slike passord finnes av lengde 5, der hvert av symbolene 1, 2, 3, 4 er i passordet? Oppgave 2 [100 ] La R være mengden av reelle tall. Følgende logiske uttrykk definerer at en mengde U ⊂ R er åpen ∀x ∈ U, ∃δ > 0 (|y − x| < δ → y ∈ U ) . Skriv ned et logisk uttrykk som definerer at en mengde U ⊂ R ikke er åpen. Oppgave 3 [100 ] Bruk matematisk induksjon for å vise at n X i=1 3 i = n(n + 1) 2 !2 for ethvert positivt heltall n. Merk: Du må bruke matematisk induksjon for å få uttelling på denne oppgaven. Oppgave 4 [100 + 100 ] a) Konstruer en surjektiv (på) funksjon f fra mengden av reelle tall R til mengden av rasjonale tall Q. b) Konstruer en funksjon g : Q → R slik at f ◦ g er en bijeksjon, der f er den surjektive funksjonen konstruert i første del av oppgaven. Oppgave 5 [100 ] Lag en endelig tilstandsmaskin med input og output i {0, 1}∗ , og som gjenkjenner strenger i 00{101}∗ 00 ∪ {00}∗ 11 (altså slik at siste output er 1 hvis og bare hvis input er en slik streng). Side 2 av 3 MA0301 Elementær Diskret Matematikk 2 • • 4 1 3 • • 1 2 4 • 4 • 2 3 3 2015 • 1 4 3 • 1 3 2 A• 1 • 2 • 2 1 4 • 3 • 4 Figur 1: Graf G Oppgave 6 [100 + 50 ] a) Betrakt den ikke-orienterte vektede grafen G. Finn hjørnet som har størst avstand fra A. b) Vis at EG ikke er en planar graf. 3 7 2 1 9 5 8 6 4 Figur 2: Graf EG 10 MA0301 Elementær Diskret Matematikk 2015 Side 3 av 3 Oppgave 7 [100 + 50 ] Vi har 30 par spisepinner av samme type. 10 av parene er svarte, 10 er hvite og 10 er blå. a) Vi trekker pinner tilfeldig. Hvor mange pinner av disse 60 må vi trekke for å være sikker på å ha minst to par spisepinner. (Her betyr et par to pinner med samme farge.) b) Vi trekker igjen pinner tilfeldig. Hvor mange pinner av disse 60 må trekkes for å være sikker på å ha minst to par spisepinner med forskjellig farge. Hint: Prøv med 5 eller 6 for a). Oppgave 8 [50 ] La S være en konveks n-kant, med n ≥ 4, dvs. et polygon med n kanter slik at enhver diagonal (et rett linjestykke mellom to hjørner som ikke er naboer) ligger inne i n-kanten, se eksempel i figur 3. En triangulering av S er en samling av diagonaler som deler S i trekanter. Vis at det i enhver triangulering av S finnes minst to trekanter med egenskapen at to av sidene er kanter i S. (For eksempel er trekantene A og B i figur 4 slike trekanter.) • • • • • • • • • • Figur 3: En konveks 5-kant til venstre, en ikke-konveks 5-kant til høyre • • • B A • • • Figur 4: En triangulering av en 6-kant.