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% (find-angg "LATEX/2010-1-MD-prova-VS2.tex") % (find-angg "LATEX/2010-1-MD-prova-VS.tex") % (find-angg "LATEX/2010-1-MD-exercs-P4.tex") % (find-dvipage "~/LATEX/2010-1-MD-exercs-P4.dvi") % (find-dn4ex "edrx08.sty") % (find-angg ".emacs.templates" "s2008a") % (defun c () (interactive) (find-zsh "cd ~/LATEX/ && ~/dednat4/dednat41 2010-1-MD-prova-VS2.tex && latex 2010-1-MD-prova-VS2.tex")) % (defun c () (interactive) (find-zsh "cd ~/LATEX/ && ~/dednat4/dednat41 2010-1-MD-prova-VS2.tex && pdflatex 2010-1-MD-prova-VS2.tex")) % (eev "cd ~/LATEX/ && Scp 2010-1-MD-prova-VS2.{dvi,pdf} edrx@angg.twu.net:slow_html/LATEX/") % (defun d () (interactive) (find-dvipage "~/LATEX/2010-1-MD-prova-VS2.dvi")) % (find-dvipage "~/LATEX/2010-1-MD-prova-VS2.dvi") % (find-pspage "~/LATEX/2010-1-MD-prova-VS2.pdf") % (find-pspage "~/LATEX/2010-1-MD-prova-VS2.ps") % (find-zsh0 "cd ~/LATEX/ && dvips -D 300 -o 2010-1-MD-prova-VS2.ps 2010-1-MD-prova-VS2.dvi") % (find-zsh0 "cd ~/LATEX/ && dvips -D 600 -P pk -o 2010-1-MD-prova-VS2.ps 2010-1-MD-prova-VS2.dvi && ps2pdf 2010-1-MD-prova-VS2.ps 2010-1-MD-prova-VS2.pdf") % (find-zsh0 "cd ~/LATEX/ && dvips -D 300 -o tmp.ps tmp.dvi") % (find-pspage "~/LATEX/tmp.ps") % (ee-cp "~/LATEX/2010-1-MD-prova-VS2.pdf" (ee-twupfile "LATEX/2010-1-MD-prova-VS2.pdf") 'over) % (ee-cp "~/LATEX/2010-1-MD-prova-VS2.pdf" (ee-twusfile "LATEX/2010-1-MD-prova-VS2.pdf") 'over) % (find-twusfile "LATEX/" "2010-1-MD-prova-VS2") % http://angg.twu.net/LATEX/2010-1-MD-prova-VS2.pdf \documentclass[oneside]{book} \usepackage[latin1]{inputenc} \usepackage{edrx08} % (find-dn4ex "edrx08.sty") %L process "edrx08.sty" -- (find-dn4ex "edrx08.sty") \input edrxheadfoot.tex % (find-dn4ex "edrxheadfoot.tex") \begin{document} \input 2010-1-MD-prova-VS2.dnt %* % (eedn4-51-bounded) %Index of the slides: %\msk % To update the list of slides uncomment this line: %\makelos{tmp.los} % then rerun LaTeX on this file, and insert the contents of "tmp.los" % below, by hand (i.e., with "insert-file"): % (find-fline "tmp.los") % (insert-file "tmp.los") {\setlength{\parindent}{0em} \par Matemática Discreta - Prova Suplementar Extra (VS2) \par PURO-UFF - 2010.1 \par 28/julho/2010 \par Prof: Eduardo Ochs } \bsk \def\Pontos#1{{\color{blue}(Total: #1 pontos).}} \def\pontos#1{{\color{blue}(#1 pontos)}} \def\pontos#1{} \def\Zten{\Z_{10}} \def\BB#1#2{B_#1 \to B_#2} \def\ren{\text{ren}} \def\ren{\text{re}} \def\ren{Ð{re}} \def\re{\text{re}} \def\re{Ð{re}} \def\Foo#1{Ð{Foo}_{#1}} Seja $\Zten = \{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9\}$, e seja $B \subseteq \Zten$. Vou abreviar ``$nÝB$'' por $B_n$; por exemplo, $B_2 \to B_3$ vai ser uma abreviação para $2ÝB \to 3ÝB$. Além disso, vou abreviar como (i), (ii), (iii), (iv) as proposições abaixo: (i): $3ÝB$ (ou, abreviando: $B_3$). (ii): $(\BB03) ∧ (\BB14) ∧ (\BB25) ∧ (\BB36) ∧ (\BB47) ∧ (\BB58) ∧ (\BB69)$. (iii): $B_6∧B_7 \to B_2∧B_0$. (iv): $B_4$. \msk Para cada escolha de $B \subseteq \Zten$ --- e repare que há $2^{10}=1024$ escolhas possíveis --- cada uma das proposições (i), (ii), (iii) vai ser ou verdadeira ou falsa. Além disso, dentre estes 1024 valores possíveis para $B$, 512 obedecem a condição (i), $5·4·4=80$ obedecem a condição (ii), e $2·4·4=32$ obedecem (i)$∧$(ii); mas o que vai nos interessar agora não vai ser contar `$B$'s e sim provar proposições sobre $B$ {\sl usando um certo sistema dedutivo}. \msk Se (i) e (ii) são verdade então $9ÝB$. Podemos escrever uma prova disto em Português assim: Como (ii) é verdade, então $\BB36$; por (i) sabemos que $B_3$ é verdade, então $B_6$ é verdade. Mas (ii) também nos diz que $\BB69$; como tínhamos descoberto que $B_6$ é verdade, concluímos que $B_9$ é verdade --- ou seja, que $9ÝB$, como queríamos demonstrar. No nosso sistema dedutivo esta prova vai ser representada por esta \'arvore: %: %: (i) (ii) %: ---\ren -----∧E %: B_3 \BB36 (ii) %: --------------MP -----∧E %: B_6 \BB69 %: ------------------MP %: B_9 %: %: ^B9 %: $$\ded{B9}$$ O {\sl significado} desta árvore é o seguinte. Cada barra indica a aplicação de uma das regras de dedução permitidas; à direita da barra pomos o nome da regra, acima da barra pomos as ``hipóteses'' da regra --- que são proposições que já sabemos que são verdadeiras --- e abaixo da barra pomos a ``conclusão'' da regra. As regras do nosso primeiro sistema dedutivo (``DN1'' --- ``dedução natural, versão 1'') vão ser só estas: %: %: P_1∧\ldots∧P_n P_1 \ldots P_n %: --------------∧E --------------∧I %: P_k P_1∧\ldots∧P_n %: %: ^andE ^andI %: %: P P->Q P %: -------MP -\ren %: Q P' %: %: ^MP ^ren %: $$\ded{andE} \qquad \ded{andI}$$ $$\ded{MP} \qquad \ded{ren}$$ % onde $nÝ\{1,2,\ldots\}$ e $kÝ\{1,\ldots,n\}$. Aqui está um exemplo de uma dedução em DN1 sem a regra $\re$: %: %: Q∧P Q∧P %: ---∧E ---∧E %: P Q %: --------∧I %: P∧Q P∧Q->R %: ----------------MP %: R %: %: ^QPR %: $$\ded{QPR}$$ Ela mostra como ``deduzir'' que $R$ é verdade a partir das hipóteses $Q∧P$ e $P∧Q \to R$... mas repare que isto é o ``significado'' desta \'arvore, e, como vimos no curso e na lista de exercícios, ela também pode ser vista como um objeto matemático abstrato: {\bf Definição.} Uma {\sl dedução} de $\bb$ a partir de $\aa_1, \ldots, \aa_n$ no sistema DNn é uma árvore na qual a ``raiz'' é $\bb$, todas as proposições que aparecem nas ``folhas'' pertencem ao conjunto $\{\aa_1, \ldots, \aa_n\}$, e cada barra é de uma das formas permitidas no sistema DNn (cada barra é uma aplicação de uma das regras do sistema DNn). \msk A regra $\re$ (``reescrita'') é especial --- você raramente vai encontrá-la definida explicitamente nos livros... ela diz que podemos deduzir $P'$ a partir de $P$ se $P$ e $P'$ só diferem por ``definições''. {\sl Vamos discutir isto no quadro antes da prova começar.} \msk Dizemos que uma regra de dedução é {\sl válida} se toda vez que as suas hipóteses forem verdadeiras a sua conclusão também é verdadeira. Por exemplo, a regra %: %: P %: ---\Foo1 %: P∧Q %: %: ^Foo1 %: $$\ded{Foo1}$$ % não é válida: se $P$ for $¦V$ e $Q$ for $¦F$ então ela ``nos permite deduzir algo falso a partir de hipótese verdadeiras''. {\sl Num sistema dedutivo no qual todas as regras são válidas, qualquer dedução com hipóteses verdadeiras tem conclusão verdadeira.} Todas as provas feitas em Português no Scheinerman correspondem a deduções num certo sistema dedutivo (que infelizmente o Scheinerman nunca apresenta de modo suficientemente explícito); as regras deste sistema dedutivo são exatamente os 25 ``esquemas de prova'' que ele lista na p.525. \bsk \noindent {\bf (1)} \Pontos{4.0} Digamos que o conjunto $B$ obedece as condições (i), (ii), (iii), (iv). Encontre uma {\sl prova formal}, no sistema dedutivo DN1, de que $2ÝB$ --- ou seja, uma dedução no sistema DN1, com ``$2ÝB$'' na raiz e obedecendo todas as outras propriedades discutidas acima. \bsk \noindent {\bf (2)} \Pontos{4.0} Para cada uma das regras abaixo, %: %: Q P P->Q P->Q %: ----\Foo2 ----\Foo3 ----\Foo4 ------\Foo5 %: P->Q P->Q Q->P ¬Q->¬P %: %: ^Foo2 ^Foo3 ^Foo4 ^Foo5 %: %: ¬P P->Q P->Q ¬Q %: --------\Foo6 --------\Foo7 %: ¬Q ¬P %: %: ^Foo6 ^Foo7 %: %: P(4) ÎnÝ\N.P(n) %: ----\Foo8 ----------\Foo9 %: ÎnÝ\N.P(n) P(4) %: %: ^Foo8 ^Foo9 %: %: P(4) ýnÝ\N.P(n) %: ----\Foo{10} ----------\Foo{11} %: ýnÝ\N.P(n) P(4) %: %: ^Foo10 ^Foo11 %: %: P'∧P'' P'∧P''->Q'∧Q'' %: ----------------------\Foo{12} %: Q'∧Q'' %: %: ^Foo12 %: %: P∧P' P∧(P'->Q) P (P->Q)∧Q' %: -------------\Foo{13} ----------\Foo{14} %: Q Q∧Q' %: %: ^Foo13 ^Foo14 %: %: a,b,cÝ\N b<c a,b,cÝ\Z b\le"c %: -------------\Foo{15} -----------------\Foo{16} %: ab<ac ab<ac %: %: ^Foo15 ^Foo16 %: %: $$\ded{Foo2} \qquad \ded{Foo3} \qquad \ded{Foo4} \qquad \ded{Foo5}$$ $$\ded{Foo6} \qquad \ded{Foo7}$$ $$\ded{Foo8} \qquad \ded{Foo9}$$ $$\ded{Foo10} \qquad \ded{Foo11}$$ $$\ded{Foo12}$$ $$\ded{Foo13} \qquad \ded{Foo14}$$ $$\ded{Foo15} \qquad \ded{Foo16}$$ Diga se ela é válida ou não, e justifique. {\sl Se você não tiver certeza da sua resposta de um item, ou se você não souber justificá-la direito, deixe-a em branco ou risque-a --- cada resposta errada ou com justificativa ruim anula uma certa.} \bsk \noindent {\bf (3)} \Pontos{2.0} Uma das perguntas da P2 era ``prove ou refute: $ýnÝ\N. n<3^n$''. O esboço de resposta dela no gabarito era uma árvore um pouco maior que esta aqui: % %\bsk %:*<=*\le * %: %: 0<3^n %: ------- %: 0<2·3^n %: --------- %: n<3^n 3^n<3·3^n %: --------- ------------ %: n+1<3^n+1 3^n+1<=3·3^n %: ------------------------- %: n+1<3^{n+1} %: %: ^nn %: $$\ded{nn}$$ Cada uma destas barras é uma aplicação de uma regra válida, só que a \'arvore não diz {\sl qual} regra... Encontre uma ``justificativa'' (isto é, uma regra geral --- inspire-se nas regras $\Foo{15}$ e $\Foo{16}$ da questão anterior) para cada uma das barras desta árvore. \newpage {\bf Mini-gabarito (incompleto):} 1) %: %: (i) (ii) (iv) (ii) %: ---\re --------∧E --- --------∧E %: B_3 B_3->B_6 B_4 B_4->B_7 %: ----------------MP --------------MP %: B_6 B_7 (iv) %: -----------------------∧I ----------------\re %: B_6∧B_7 B_6∧B_7->B_2∧B_0 %: -----------------------------------------MP %: B_2∧B_0 %: -------∧E %: B_2 %: ---\re %: 2ÝB %: %: ^gab-1 %: $$\ded{gab-1}$$ %* \end{document} % Local Variables: % coding: raw-text-unix % ee-anchor-format: "«%s»" % End: