Soluciones Ejercicios Capítulo 2.2 Matemáticas Discretas Johnsonbaugh 6 ed

Determine si cada conjunto en los ejercicios 1 al 5 es una función de X = {1, 2, 3, 4} a Y = {a, b, c, d}. Si es una función, encuentre su dominio y rango, dibuje el diagrama de flechas y determine si es uno a uno, sobre o ambas. Si es uno a uno y sobre, dé la descripción de la función inversa como un conjunto de pares ordenados. Dibuje el diagrama de flechas y dé el dominio y el rango de la función inversa.

1. {(1, a), (2, a), (3, c), (4, b)} Get 2.2.1 exercise solution

2. {(1, c), (2, a), (3, b), (4, c), (2, d)} Get 2.2.2 exercise solution

3. {(1, c), (2, d), (3, a), (4, b)} Get 2.2.3 exercise solution

4. {(1, d), (2, d), (4, a)} Get 2.2.4 exercise solution

5. {(1, b), (2, b), (3, b), (4, b)}  Get 2.2.5 exercise solution

Dibuje las gráficas de las funciones en los ejercicios 6 al 9. El dominio de cada función es el conjunto de números reales.
6. f (x) = x − x Get 2.2.6 exercise solution

7. f (x) = x − x Get 2.2.7 exercise solution

8. f (x) = x2 Get 2.2.8 exercise solution

9. f (x) = x2 − x Get 2.2.9 exercise solution

Determine si cada función en los ejercicios 10 al 15 es uno a uno. El dominio de cada función es el conjunto de números reales. Si la función no es uno a uno, demuéstrelo. Además, determine si f es sobre el conjunto de números reales. Si f no es sobre, demuéstrelo.


16. Dé un ejemplo de una función diferente a las presentadas en el libro que sea uno a uno, pero no sobre, y pruebe que su función tiene las propiedades requeridas. Get 2.2.16 exercise solution

17. Dé un ejemplo de una función diferente a las presentadas en el libro que sea sobre, pero no uno a uno, y pruebe que su función tiene las propiedades requeridas. Get 2.2.17 exercise solution

18. Dé un ejemplo de una función diferente a las presentadas en el libro que no sea uno a uno ni sobre, y pruebe que su función tiene las propiedades requeridas.
Cada función en los ejercicios 19 al 24 es uno a uno en el dominio especificado X. Si se hace Y = rango de f, se obtiene una biyección de X a Y. Encuentre la función inversa.Get 2.2.18 exercise solution



25. A partir de
g = {(1, b), (2, c), (3, a)},
una función de X = {1, 2, 3} a Y = {a, b, c, d} y
f = {(a, x), (b, x), (c, z), (d, w)},
una función de Y a Z = {w, x, y, z}, escriba f g como un conjunto de pares ordenados y dibuje su diagrama de flechas.  Get 2.2.25 exercise solution

26. Sean f y g funciones de los enteros positivos a los enteros positivos definidos por las ecuaciones
f (n) = 2n + 1, g(n) = 3n − 1.
Encuentre las composiciones f f, g g, f g y g f. Get 2.2.26 exercise solution

27. Sean f y g funciones de los enteros positivos a los enteros positivos definidos por las ecuaciones
f (n) = n2, g(n) = 2n.
Encuentre las composiciones f f, g g, f g y g f. Get 2.2.27 exercise solution

28. Sean f y g funciones de los números reales positivos a los números reales positivos definidos por las ecuaciones
f (x) = 2x , g(x) = x2.
Encuentre las composiciones f f, g g, f g y g f. Get 2.2.28 exercise solution

En los ejercicios 29 al 34, descomponga la función en funciones más
sencillas como en el ejemplo 2.2.43.


35. A partir de f = {(x, x2) | x ∈ X},
una función de X = {−5, −4, . . . , 4, 5} al conjunto de enteros, escriba f como un conjunto de pares ordenados y dibuje el diagrama de flechas de f. ¿Es f uno a uno o sobre? Get 2.2.35 exercise solution

36. ¿Cuántas funciones hay de {1, 2} a {a, b}? ¿Cuál es uno a uno?
¿Cuál es sobre? Get 2.2.36 exercise solution

37. A partir de
f = {(a, b), (b, a), (c, b)}
una función de X = {a, b, c} a X:
a) Escriba f f y f f f como conjuntos de pares ordenados.
b) Defina
f n = f ◦ f ◦ · · · ◦ f
como la composición de n-veces f consigo misma. Escriba f 9 y f 623 como conjuntos de pares ordenados.  Get 2.2.37 exercise solution

38. Sea f la función de X = {0, 1, 2, 3, 4} a X definida por f (x) = 4x mod 5.
Escriba f como un conjunto de pares ordenados y dibuje el diagrama de flechas de f. ¿Es f uno a uno? ¿Es f sobre?  Get 2.2.38 exercise solution

39. Sea f la función de X = {0, 1, 2, 3, 4, 5} a X definida por
f (x) = 4x mod 6.
Escriba f como un conjunto de pares ordenados y dibuje el diagrama de flechas de f. ¿Es f uno a uno? ¿Es f sobre? Get 2.2.39 exercise solution

40. Compruebe el dígito de verificación del ISBN de este libro. Get 2.2.40 exercise solution

41. Los códigos de producto universales (UPC, siglas en inglés para universal product code) son los códigos de barras que identifican los productos para que la caja pueda registrar el precio de manera automática.
Un UPC es un código de 12 dígitos donde el primero caracteriza el tipo de producto (0 identifica un artículo de abarrotes común, 2 es un artículo vendido por peso, 3 es un artículo médico, 4 es un artículo especial, 5 es un cupón y 6 y 7 son artículos no vendidos en tiendas al menudeo). Los 5 dígitos siguientes identifican el fabricante, los 5 dígitos siguientes identifican el producto y el último es un dígito de verificación o control. (Todos los códigos UPC tienen un dígito de
verificación. Siempre está presente en el código de barras, pero puede no aparecer en la versión impresa). Por ejemplo, el UPC para un paquete de 10 tostadas Ortega es 0-54400-00800-5. El primer 0 dice que se trata de un artículo de abarrotes. Los 5 dígitos que siguen, 54400 identifican al fabricante Nabisco Foods, y los 5 dígitos siguientes identifican el producto como un paquete de 10 tostadas Ortega.

El dígito de verificación se calcula como sigue. Primero se calcula s, donde s es 3 veces la suma de cada número con posición impar más la suma de cada número con posición par, excepto el dígito de verificación. Este último es el número c, entre 0 y 9 que satisface (c + S) mod 10 = 0. Para el código del paquete de tostadas se tendría
s = 3(0 + 4 + 0 + 0 + 8 + 0) + 5 + 4 + 0 + 0 + 0 = 45.
Como (5 + 45) mod 10 = 0, el dígito de control es 5.
Encuentre el dígito de control para el UPC cuyos 11 primeros dígitos son 3-41280-21414.

Para cada función de dispersión en los ejercicios 42 al 45, muestre cómo se insertarían los datos en el orden indicado para las celdas inicialmente vacías. Use la política de solución de colisión del ejemplo 2.2.14.  Get 2.2.41 exercise solution

42. h(x) = x mod 11; celdas indexadas 0 a 10; datos: 53, 13, 281, 743,
377, 20, 10, 796.  Get 2.2.42 exercise solution

43. h(x) = x mod 17; celdas indexadas 0 a 16; datos: 714, 631, 26, 373, 775, 906, 509, 2032, 42, 4, 136, 1028.  Get 2.2.43 exercise solution

44. h(x) = x2 mod 11; celdas y datos como en el ejercicio 42.  Get 2.2.44 exercise solution

45. h(x) = (x2 + x) mod 17; celdas y datos como en el ejercicio 43.  Get 2.2.45 exercise solution

46. Suponga que se almacenan y recuperan datos como se describe enel ejemplo 2.2.14. ¿Surgirá algún problema si se eliminan datos? Explique su respuesta. Get 2.2.46 exercise solution

47. Suponga que se almacenan datos como se describe en el ejemplo 2.2.14 y que nunca se almacenan más de 10 datos. ¿Surgirá algún problema al recuperar los datos si se detiene la búsqueda al encontrar una celda vacía? Explique su respuesta.  Get 2.2.47 exercise solution

48. Suponga que se almacenan datos como se describe en el ejemplo 2.2.14 y se recuperan como se describe en el ejercicio 47. ¿Surgirá algún problema si se eliminan datos? Explique su respuesta.
Sea g una función de X a Y y sea f una función de Y a Z. Para cada afirmación en los ejercicios 49 al 56, si es verdadera, demuéstrela; de otra manera, proporcione un contraejemplo. Get 2.2.48 exercise solution

49. Si g es uno a uno, entonces f g es uno a uno. Get 2.2.49 exercise solution

50. Si f es sobre, entonces f g es sobre. Get 2.2.50 exercise solution

51. Si g es sobre, entonces f g es sobre. Get 2.2.51 exercise solution

52. Si f y g son sobre, entonces f g es sobre.  Get 2.2.52 exercise solution

53. Si f y g son uno a uno y sobre, entonces f g son uno a uno y sobre.  Get 2.2.53 exercise solution

54. Si f g es uno a uno, entonces f es uno a uno.  Get 2.2.54 exercise solution

55. Si f g es uno a uno, entonces g es uno a uno. Get 2.2.55 exercise solution

56. Si f g es sobre, entonces f es sobre.
Si f es una función de X a Y y A ⊆ X y B ⊆ Y, se define
f (A) = { f (x) | x ∈ A}, f −1(B) = {x ∈ X | f (x) ∈ B}.
Llamamos a f−1(B) la imagen inversa de B bajo f. Get 2.2.56 exercise solution

57. Sea
g = {(1, a), (2, c), (3, c)}
una función de X = {1, 2, 3} a Y = {a, b, c, d}. Sea S = {1},
T = {1,3}, U = {a} y V = {a, c}. Encuentre g(S), g(T), g−1(U) y
g−1(V).  Get 2.2.57 exercise solution

58. Sea f una función de X a Y. Pruebe que f es uno a uno si y sólo si f (A ∩ B) = f (A) ∩ f (B)

para todos los subconjuntos A y B de X. [Cuando S es un conjunto, se define f (S) = {f (x) | x ∈ S}].
Get 2.2.58 exercise solution

59. Sea f una función de X a Y. Pruebe que f es uno a uno si y sólo si siempre que g es una función uno a uno de cualquier conjunto A a X, f g es uno a uno.  Get 2.2.59 exercise solution

60. Sea f una función de X a Y. Demuestre que f es sobre Y si y sólo si siempre que g es una función de Y sobre cualquier conjunto Z, g f es sobre Z.  Get 2.2.60 exercise solution

61. Sea f una función de X sobre Y. Sea
S = { f −1({y}) | y ∈ Y }. Get 2.2.61 exercise solution

Demuestre que S es una partición de X.
Los ejercicios 62 al 68 usan las siguientes definiciones. Sea U un conjuntouniversal y sea X ⊆ U. Defina


Cx se llama función característica de X (en U). (El siguiente rincón de solución de problemas le ayudará a comprender los siguientes ejercicios).

62. Pruebe que CX∩Y (x) = CX (x)CY (x) para toda x ∈ U. Get 2.2.62 exercise solution

63. Pruebe que CX∪Y (x) = CX (x) + CY (x) − CX (x)CY (x) para toda x ∈ U. Get 2.2.63 exercise solution

64. Pruebe que CX (x) = 1 − CX (x) para toda x ∈ U. Get 2.2.64 exercise solution

65. Pruebe que CX−Y (x) = CX (x)[1 − CY (x)] para toda x ∈ U. Get 2.2.65 exercise solution

66. Pruebe que si X ⊆ Y entonces CX (x) ≤ CY (x) para toda x ∈ U. Get 2.2.66 exercise solution

67. Encuentre una fórmula para CX Y . (X Y es la diferencia simétrica de X y Y. La definición se da en el ejercicio 75, sección 2.1.) Get 2.2.67 exercise solution

68. Pruebe que la función f de P(U) al conjunto de funciones características en U definido por f (X) = CX es uno a uno y sobre.  Get 2.2.68 exercise solution

69. Sean X y Y conjuntos. Pruebe que existe una función uno a uno de X a Y si y sólo si existe una función de Y a X.
Un operador binario f en un conjunto X es conmutativo si f(x, y) = f(y, x) para toda x, y ∈ X. En los ejercicios 70 al 74, establezca si la función f es un operador binario en el conjunto X. Si f no es un operador binario, diga por qué. Indique si se cumple que cada operador binario es conmutativo.

70. f (x, y) = x + y, X = {1, 2, . . .} Get 2.2.70 exercise solution

71. f (x, y) = x − y, X = {1, 2, . . .} Get 2.2.71 exercise solution

72. f (x, y) = x ∪ y, X = P({1, 2, 3, 4})  Get 2.2.72 exercise solution

73. f (x, y) = x/y, X = {0, 1, 2, . . .} Get 2.2.73 exercise solution

74. f (x, y) = x2 + y2 − xy, X = {1, 2, . . .} Get 2.2.74 exercise solution

En los ejercicios 75 y 76, dé un ejemplo de un operador unitario [diferente
de f (x) = x, para toda x] sobre el conjunto dado.
75. {. . . , −2, −1, 0, 1, 2, . . .} Get 2.2.75 exercise solution

76. El conjunto de todos los subconjuntos finitos de {1, 2, 3, . . .} Get 2.2.76 exercise solution

77. Pruebe que si f es una función uno a uno y sobre de X a Y, entonces
{(y, x) | (x, y) ∈ f }
es una función uno a uno y sobre de Y a X.  Get 2.2.77 exercise solution

En los ejercicios 78 al 80, si la afirmación es verdadera para todo

78. x + 3 = x + 3 Get 2.2.78 exercise solution

79. x + y = x + y  Get 2.2.79 exercise solution

80. x + y = x + y Get 2.2.80 exercise solution

81. Pruebe que si n es un entero impar,


82. Pruebe que si n es un entero impar,

83. Encuentre un valor de x para el cual 2x = 2 x − 1


84. Pruebe que 2 x − 1 ≤ 2x ≤ 2 x para todo número real x. Los meses con viernes 13 en el año x se encuentran en el renglón

de la columna adecuada:


85. Encuentre los meses con viernes 13 en 1945.  Get 2.2.85 exercise solution

86. Encuentre los meses con viernes 13 en el presente año. Get 2.2.86 exercise solution

87. Encuentre los meses con viernes 13 en el año 2010. Get 2.2.87 exercise solution