Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

Задание 15. Знание основных понятий и законов математической логики.

Логические функции. Законы алгебры
логики. Логические уравнения. Дизъюнктивная нормальная форма.

ЕГЭ информатика 15 задание разбор, теория, как решать.

Преобразование логических выражений, (П) — 1 балл

Содержание
  1. Е15.44 формула x&39 = 0 \/ (x&11 = 0 → x&А ≠ 0) тождественно истинна
  2. Е15.43 формула (x&35 ≠ 0 ∨ x&22 ≠ 0) → (x&15 = 0 → x&А ≠ 0) тождественно истинна
  3. Е15.42 Для какого наименьшего натурального числа А формула (ДЕЛ(x, 2) → ¬ДЕЛ(x, 3)) \/ (x + A ≥ 100)
  4. Е15.41 для которого формула ((x ∈ Q) ≡ (x ∈ P)) ∨ (¬(x ∈ A) → ((x ∈ P) ∧ ¬(x ∈ Q))) тождественно истинна
  5. А) ∨ (x > A) истинно»>Е15.40 выражение (2у + 3х ≠ 135) ∨ (у > А) ∨ (x > A) истинно
  6. Е15.39 формула (x ∈ Q) → (((x ∈ P) ≡ (x ∈ Q)) ∨ (¬(x ∈ P) → (x ∈ A))) тождественно истинна
  7. Е15.38 выражение ((x & 26 ≠ 0) ∨ (x & 13 ≠ 0)) → ((x & 29 = 0) → (x & A ≠ 0)) тождественно истинно
  8. Е15.37 формула (x ∈ Q) → (¬(x ∈ P) → ¬((x ∈ Q) ∧ ¬(x ∈ A))) тождественно истинна
  9. Е15.36 формула ( (x ∈ А) → (x ∈ P) ) \/ (x ∈ Q) тождественно истинна
  10. Е15.35 ДЕЛ(A, 40) /\ (ДЕЛ(780, x) → (¬ДЕЛ(A, x) → ¬ДЕЛ(180, x)))
  11. Задачи для закрепления
  12. Элементы математической логики
  13. Математическая логика и теория множеств
  14. Задания с отрезками и ДЕЛ
  15. Задания с поразрядной конъюнкцией
  16. Дискретные множества
  17. Задачи с отрезками
  18. Наименьшая возможная длина
  19. Наибольшая возможная длина
  20. Побитовая конъюнкция
  21. Множества с ДЕЛ()
  22. Координатная плоскость
  23. Решение заданий 15 ЕГЭ по информатике
  24. Задания с множествами
  25. Задания с отрезками на числовой прямой
  26. Задания с ДЕЛ
  27. Поиск наибольшего А, известная часть Дел ∨ Дел = 1
  28. Поиск наименьшего А, известная часть Дел ∧ ¬Дел = 1
  29. Задания с поразрядной конъюнкцией
  30. Задания на поиск наибольшего или наименьшего числа А

Е15.44 формула x&39 = 0 \/ (x&11 = 0 → x&А ≠ 0) тождественно истинна

Е15.43 формула (x&35 ≠ 0 ∨ x&22 ≠ 0) → (x&15 = 0 → x&А ≠ 0) тождественно истинна

Е15.42 Для какого наименьшего натурального числа А формула (ДЕЛ(x, 2) → ¬ДЕЛ(x, 3)) \/ (x + A ≥ 100)

Е15.41 для которого формула ((x ∈ Q) ≡ (x ∈ P)) ∨ (¬(x ∈ A) → ((x ∈ P) ∧ ¬(x ∈ Q))) тождественно истинна

А) ∨ (x > A) истинно»>Е15.40 выражение (2у + 3х ≠ 135) ∨ (у > А) ∨ (x > A) истинно

Определите наибольшее целое значение A, при котором выражение (2у + 3х ≠ 135) ∨ (у > А) ∨ (x > A) истинно для любых целых положительных значений х и у. Ответ: Апробация ЕГЭ по информатике 19 февраля 2022 – задание №15 Тренировочный экзамен по информатике и ИКТ (КЕГЭ) в компьютерной форме

Е15.39 формула (x ∈ Q) → (((x ∈ P) ≡ (x ∈ Q)) ∨ (¬(x ∈ P) → (x ∈ A))) тождественно истинна

Е15.38 выражение ((x & 26 ≠ 0) ∨ (x & 13 ≠ 0)) → ((x & 29 = 0) → (x & A ≠ 0)) тождественно истинно

Е15.37 формула (x ∈ Q) → (¬(x ∈ P) → ¬((x ∈ Q) ∧ ¬(x ∈ A))) тождественно истинна

Е15.36 формула ( (x ∈ А) → (x ∈ P) ) \/ (x ∈ Q) тождественно истинна

Е15.35 ДЕЛ(A, 40) /\ (ДЕЛ(780, x) → (¬ДЕЛ(A, x) → ¬ДЕЛ(180, x)))

Решение задачи В15 (диагностическая работа №2) ЕГЭ по информатике

Решение задачи В15

(диагностическая работа №2)

Решение системы уравнений, содержащих логические переменные В15. Сколько различных решений имеет, представленная ниже, система уравнений? 1. (Х1=Х2) (Х2=Х3) = 1 2. (Х2=Х3) (Х3=Х4) = 1 3. (Х3=Х4) (Х4=Х5) = 1 4. (Х4=Х5) (Х5=Х6) = 1 5. (Х5=Х6) (Х6=Х7) = 1

Решение системы уравнений,

содержащих логические переменные

В15. Сколько различных решений имеет, представленная

ниже, система уравнений?

1. (Х1=Х2) (Х2=Х3) = 1

2. (Х2=Х3) (Х3=Х4) = 1

3. (Х3=Х4) (Х4=Х5) = 1

4. (Х4=Х5) (Х5=Х6) = 1

5. (Х5=Х6) (Х6=Х7) = 1

Таблицы истинности для эквивалентности и импликации выглядят следующим образом Эквивалентность Импликация A A B 0 B 0 F 0 0 0 0 F 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 Результатом ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ является новое логическое выражение, которое будет истинным тогда и только тогда, когда оба исходных выражения одновременно истинны или ложны. Результатом ИМПЛИКАЦИИ является ЛОЖЬ только тогда, когда условие А истинно, а следствие В ложно.

Таблицы истинности для эквивалентности и импликации

выглядят следующим образом

Результатом ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ является новое логическое

выражение, которое будет истинным тогда и только тогда, когда оба

исходных выражения одновременно истинны или ложны.

Результатом ИМПЛИКАЦИИ является ЛОЖЬ только тогда, когда условие А истинно, а следствие В ложно.

Определим сначала на скольких наборах значений переменных Х1, Х2 и Х3 будет истинно уравнение 1. В таблице чёрным шрифтом представлены все возможные наборы значений трёх переменных. = X1 X2 X3 = 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 Зелёным шрифтом в таблице вписаны значения эквивалентности соответствующих переменных. Можно видеть , что второй и седьмой наборы дадут 0, как результат импликации в первом уравнения ( 1 0 = 0 ). Следовательно первое уравнение с тремя переменными будет истинно только на 6 наборах.

Определим сначала на скольких наборах значений переменных Х1, Х2 и Х3 будет истинно уравнение 1.

В таблице чёрным шрифтом представлены все возможные наборы значений трёх переменных.

Зелёным шрифтом в таблице

вписаны значения эквивалентности

Можно видеть , что второй и седьмой наборы дадут 0, как результат импликации в первом уравнения ( 1 0 = 0 ).

Следовательно первое уравнение с тремя переменными будет истинно

только на 6 наборах.

Рассмотрим первое и второе уравнения вместе, приняв во внимание, что второе уравнение включает ещё одну переменную Х4. В случае эквивалентности Х2 и Х3 (Х2=Х3=1) Х3 и Х4 обязательно должны быть эквивалентны, то - есть должно быть Х3=Х4=1, в противном случае импликация второго уравнения будет равна 0 и второе уравнение не будет истинным. Этому случаю соответствуют наборы , в которых эквивалентность переменных выделена зелёным. В тех же случаях, когда Х2=Х3=0 (красные цифры) Х3 и Х4 могут быть как эквивалентны Х3=Х4=1 так и неэквивалентны Х3=Х4=0, что порождает два дополнительных набора. В результате два уравнения с четырьмя переменными будут истинны на восьми наборах. X1 0 = 0 1 X2 0 0 = 0 1 0 X3 1 1 0 = 0 1 0 0 1 1   Х4 1 0 1 0 0 1   0 0 0 1 1 1   0 0 1 0 0   1 1 1 0 1   1 1 1 0 1 1 0 1 1   0 1   1   1

Рассмотрим первое и второе уравнения вместе, приняв во внимание, что второе уравнение включает ещё одну переменную Х4.

В случае эквивалентности Х2 и Х3 (Х2=Х3=1) Х3 и Х4 обязательно

должны быть эквивалентны, то — есть должно быть Х3=Х4=1, в

противном случае импликация второго уравнения будет равна 0 и

второе уравнение не будет истинным.

Этому случаю соответствуют наборы , в которых эквивалентность

переменных выделена зелёным.

В тех же случаях, когда Х2=Х3=0

(красные цифры) Х3 и Х4 могут

быть как эквивалентны Х3=Х4=1

так и неэквивалентны Х3=Х4=0,

что порождает два

В результате два уравнения с четырьмя переменными будут истинны на восьми наборах.

Аналогично можно показать , что: - 3 уравнения с 5-ю переменными будут истинны на 10-ти наборах; - 4 уравнения с 6-ю переменными будут истинны на 12-ти наборах; и, наконец, - 5 уравнений с 7-ю переменными будут истинны на 14-ти наборах. Ответ . Представленная в задаче система из 5-ти уравнений с 7-ю неизвестными имеет 14 решений.

Аналогично можно показать , что:

— 3 уравнения с 5-ю переменными будут истинны на 10-ти наборах;

— 4 уравнения с 6-ю переменными будут истинны на 12-ти наборах;

— 5 уравнений с 7-ю переменными будут истинны на 14-ти наборах.

Представленная в задаче система из 5-ти уравнений с 7-ю неизвестными

имеет 14 решений.

Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python


1. Вспоминай формулы по каждой теме


2. Решай новые задачи каждый день


3. Вдумчиво разбирай решения

Обозначим через поразрядную конъюнкцию неотрицательных целых чисел и .

Так, например, \(14\&5 = 1110_2\&0101_2 = 0100_2 = 4\).

Для какого наименьшего целого числа формула

тождественно истинна (т. е. принимает значение 1 при любом неотрицательном целом значении переменной )?

Запишем числа 17 и 33 в двоичной системе счисления:

Обозначим через поразрядную конъюнкцию неотрицательных целых чисел и .

Так, например, \(14\&5 = 1110_2\&0101_2 = 0100_2 = 4\).

Для какого наименьшего целого числа формула

тождественно истинна (т. е. принимает значение 1 при любом неотрицательном целом значении переменной )?

Запишем числа 15 и 29 в двоичной системе счисления:

Обозначим через поразрядную конъюнкцию неотрицательных целых чисел и .

Так, например, \(14\&5 = 1110_2\&0101_2 = 0100_2 = 4\).

Для какого наибольшего целого числа формула

тождественно истинна (т. е. принимает значение 1 при любом неотрицательном целом значении переменной )?

Запишем числа 14 и 3 в двоичной системе счисления:

Обозначим через поразрядную конъюнкцию неотрицательных целых чисел и . Так, например, \(14\&5 = 1110_2 \& 0101_2 = 0100_2 = 4\).

Для какого наименьшего неотрицательного целого числа A формула

тождественно истинна (т.е. принимает значение 1 при любом неотрицательном целом значении переменной )?

Запишем в виде системы, чего хотят враги:

Друзья хотят, чтобы \(x\&A \neq 0\). Значит, \(A = 100010_2\). Заметим, что мы не можем выбрать \(A = 10_2\), потому что враги могут выбрать \(x = 100000_2\) и поломать нашу систему. Аналогично с \(A = 100000\).

Следовательно, ответ 34.

Обозначим через m&n поразрядную конъюнкцию неотрицательных целых чисел m и n. Так, например, Для какого наименьшего целого числа А формула

\(x\&A\neq 0\rightarrow (x\&10=0\rightarrow x\&5\neq 0)\)

тождественно истинна (т. е. принимает значение 1 при любом неотрицательном целом значении переменной x)?

\((x\&A=0)\lor (x\&10\neq 0)\lor (x\&5\neq 0)\)

\((x\&10=0 \ \land \ x\&5=0)\rightarrow (x\&A=0)\)

Заметим, что если А=0, то последнее выражение всегда 0, а следовательно последняя скобка всегда 0, то есть выражение имеет вид:

, а это всегда истинно.

Нам нужно минимальное неотрицательное целое число А, значит наш ответ 0.

Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

Как заходить в аудиторию на ЕГЭ

Как заходить в аудиторию на ЕГЭ

Первый способ (с помощью питона).

Здесь перебираем с помощью цикла for натуральные числа от 1 до 1000.

Если логическое выражение выдаёт истину, то мы подсчитываем такой вариант.

Программа напечатает число 5.

Второй способ (с помощью рассуждений).

Натуральные числа — это целые, положительные числа. Например: 1, 2, 3, 4, и т. д.

Если было строгое неравенство, то оно станет нестрогим, и наоборот, если было неравенство нестрогим, то оно станет строгим.

Получилось выражение (X ≥ 7) ∧ (X

Обратимся к самому начальному логическому условию. Там два выражения соединятся логическим сложением. Значит, мы должны объединить те случаи, когда у нас первое выражение становится истинным (X=1, X=2), и те случаи, когда второе выражение становится истинным (X = 7, X = 8, X = 9).

Получается всего 5 натуральных чисел удовлетворяют изначальному логическому условию.

Ответ: 5

Разберём ещё одну разминочную задачу для подготовки к ЕГЭ по информатике 2022.

Задача (Неравенство, две переменные)

Для какого наибольшего целого неотрицательного числа A выражение

(x ≥ A) ∨ (y ≥ A) ∨ (x * y ≤ 205)

тождественно истинно, т.е. принимает значение 1 при любых целых положительных x и y ?

Первый способ (с помощью питона).

 A (0, 300): k=0 x (1, 301): y (1, 301): (x >= A) (y >= A) (x * y if k==90000: (A)

В первом цикле перебираем значения для A. Здесь мы пытаемся подобрать ответ в диапазоне от 0 до 300. Этот диапазон меньше, чем в прошлой задаче. Потому что здесь три вложенных цикла, и если перебирать числа от 0 до 1000, то программа может работать очень долго. При необходимости можно указать другой диапазон.

Для каждого A устанавливаем счётчик k в ноль.

Затем перебираем все числа в диапазоне от 1 до 300 (включительно) для переменных x и y, тем самым имитируем фразу «для любых x и y».

Если логическое выражение сработает при каждом значении x и y, то считается, что значение A нам подходит, и в счётчике по окончанию вложенных циклов будет значение 90000 (300 * 300 = 90000).

Наибольшее число, которое напечатает программа равно 15.

Второй способ (с помощью рассуждений).

Здесь есть три выражения в скобках, которые соединены логическим сложением. При логическом сложении достаточно хотя бы одного выражения, где будет истина, чтобы всё общее выражение было истинно.

Если мы сделаем A слишком большим, к примеру A = 250, то найдутся такие x = 16, y = 16, при которых все три условия в скобках не будут выполняться, и, значит, всё общее выражение будет ложным.

Следовательно, нам нужно выбрать таким A, чтобы не было возможности подобрать x, y, при которых все три выражения ложны.

Сделаем так: пока x и y меньше A, должно «работать» третье выражение в скобках. Как только x или y сравняются с A — начинают «работать» первое или второе выражение.

До какого же максимального значения могут дойти x и y, чтобы перемножение этих двух чисел было меньше или равно 205 (x * y

15 * 15 = 225
14 * 14 = 196

Получается, пока числа x и y меньше 15, «выручает» третье выражение (x * y ≤ 205), как только станут x ≥ 15 и y ≥ 15, будут «работать» первое и второе выражение.

Отсюда получаем, что максимальное число A = 15

Ответ: 15

Задача (Функция ДЕЛ)

Обозначим через ДЕЛ(n, m) утверждение «натуральное число n делится без остатка на натуральное число m». Для какого наибольшего натурального числа А формула

тождественно истинна (то есть принимает значение 1 при любом натуральном значении переменной x)?

Первый способ (с помощью питона).

 (n, m): n%m==0: : A (1, 1000): k=0 x (1, 1001): D(x, A) ((D(x, 6)) (D(x, 9))): k=k+1 k==1000: (A)

Здесь мы формируем функцию ДЕЛ (функцию D). Если n делится на m, то функция возвращает Истину, в противном случае функция возвращает Ложь.

Далее решаем примерно так же, как и в прошлых задачах: для каждого числа A перебираем все значения x. Следование расписываем по формуле A ⟶ B = ¬A ∨ B.

Наибольшее число здесь получается равно 18.

Второй способ (с помощью рассуждений).

Рассмотрим случай, когда в левой части логического выражения будет 1, а в правой 0. В остальных случаях беспокоится не за что, потому что вся формула будет выдавать истину.

ЕГЭ по информатике 2022 - задание 15 (Функция ДЕЛ)

Посмотрим, когда в правой части получается ноль. Функция ДЕЛ(x, 6) должна выдавать истину. Т.е. x должен делится на 6. А функция ¬ДЕЛ(x, 9) должна выдавать ноль. Т.е. без отрицания ДЕЛ(x, 9) должна выдавать истину. Значит, x так же делится на 9.

x делится на 6 => x = 2*3*n, n ∈ N
x делится на 9 => x = 3*3*n, n ∈ N

Чтобы выполнялся случай, когда в правой части получается ноль, икс должен быть равен x = 3*3*2*n (n ∈ N). Т.е. получается, что икс должен быть кратен 18.

Т.е. получается, что когда x делится на 18, в правой части логического выражения будет получатся ноль. Чтобы спасти ситуацию, мы должны в левой части логического выражения не получать 1. Следовательно, ¬ДЕЛ(x, А) должно выдавать ноль. Значит, ДЕЛ(x, А) должно выдавать 1. Таким образом, приходим к выводу, что A должно равняться 18.

Если получится опасная ситуация, когда x кратен 18, то она будет нейтрализована, ведь в левой части будет получатся ноль.

Ответ: 18

Ещё один важный тип задач 15 задания ЕГЭ по информатике 2022

Задача (Поразрядная конъюнкция)

Обозначим через m&n поразрядную конъюнкцию неотрицательных целых чисел m и n. Так, например, 14&5 = 11102 & 01012 = 4

Для какого наименьшего неотрицательного целого числа A формула

тождественно истинна (то есть принимает значение 1 при любом неотрицательном целом значении переменной x)?

Первый способ (с помощью питона).

 A (0, 1000): k=0 x (0, 1000): x&51==0 (x&A!=0 or x&25!=0): k=k+1 k==1000: (A)

Здесь следование преобразовываем по формуле: A ⟶ B = ¬A ∨ B. Так же и A, и x неотрицательные числа. Поэтому мы перебираем их диапазон, начиная с нуля. Из-за этого в цикле, который перебирает переменную x, мы устанавливаем верхнюю границы равной 1000, а не 1001. Тогда тоже будет 1000 повторений в этом цикле.

Наименьшее число равно 34.

Второй способ (с помощью рассуждений).

Переведём числа 51 и 25 в двоичную систему.

51 = 1100112
25 = 110012

Формула будет тождественно ложна, когда

ЕГЭ по информатике 2021 - задание 15 (Поразрядная конъюнкция)

Этого допустить нельзя!

При каком x получается в левой выражении формулы истина ? Если у икса в двоичном представлении в тех разрядах, где у числа 51 стоят 1, будет хотя бы в одном месте 1.

Рассмотрим правое выражение формулы. Ноль получается в единственном случае:

ЕГЭ по информатике 2021 - задание 15 (Поразрядная конъюнкция)

Рассмотрим выражение x&25 ≠ 0. Чтобы в этом логическом выражении получился ноль, нужно x&25 = 0. Посмотрим на двоичное представление числа 25. В тех разрядах, где стоят единицы, у икс должны быть нули (для x&25 = 0).

Сформулируем окончательное условие для x, при котором возникает опасность превращение общей формулы в ложь.

ЕГЭ по информатике 2021 - задание 15 (Поразрядная конъюнкция, схема решения)

Нам нужно «поломать эту песенку» с помощью x&A = 0. Т.е. нельзя допускать, чтобы это выражение было истинно.

Получается, что A = 1000102. Это наименьшее из возможных число, при котором мы точно себя обезопасим от того, что вся формула будет ложна.

A = 1000102 в десятичной системе будет 34.

Ещё один тип задач 15 задания ЕГЭ по информатике

Задача (числовая прямая)

Если будут такие варианты:

ЕГЭ по информатике 2021 - задание 15 (Задача числовая прямая)

Нас же будет интересовать этот случай.

ЕГЭ по информатике 2021 - задание 15 (Задача числовая прямая, решение)

При таком раскладе вся формула будет ложна! Нам нужно этого не допустить при любом значении x!

Единица получается в первом подвыражении в трёх случаях:

Длина отрезка равна 14.

Ответ: 14

Ещё одна задача про числовую прямую из банка тренировочных заданий ЕГЭ по информатике 2021.

Про ЕГЭ:  Критерии 2020 ФИПИ оценивания сочинения на ЕГЭ по русскому языку: [ОФИЦИАЛЬНО]

Задача (Числовая прямая, закрепление)

Формула может быть ложна, когда

ЕГЭ по информатике 2022 - задание 15 (Отрезки 2)

Во всех остальных случаях, формула всегда верна.

Длина отрезка будет равна 3!

Ответ: 3

Задачи для закрепления

Задача (Неравенство, две переменные, закрепление)

Для какого наибольшего целого неотрицательного числа A выражение

тождественно ложно, т.е. принимает значение 0 при любых целых положительных x и y ?

Первый способ (с помощью питона).

 A (0, 300): k=0 x (1, 301): y (1, 301): ( (x and (y and (x * y > 603) ): k=k+1 k==90000: (A)

Т.к. выражение должно быть ЛОЖНО, то обернём логическое выражение в функцию not(). Видим, что программа не сильно отличается от прошлой задачи. Данный шаблон подходит для большинства задач подобного типа.

Наибольшее число получается равно 25.

Второй способ (с помощью рассуждений).

В этой задаче нужно, чтобы общее выражение было ложно!

Если мы поставим отрицание над всем выражением, то можно искать такое максимальное A, при котором всё выражение тождественно истинно, а не ложно!

¬((x 603)) = ¬(x 603)

Здесь применили формулу де Моргана! Т.е. каждое подвыражение получило отрицание + соединительная логическая операция (логическое умножение) сменилась на противоположную операцию (логическое сложение).

Внесём отрицание в скобки. Получается:

(x ≥ A) ∨ (y ≥ A) ∨ (x * y ≤ 603)

Получили ситуацию, как в прошлой задаче! Напомню, что теперь нужно, чтобы общее выражение было истинно.

Найдём максимальное число, до которого могут «подняться» x и y, чтобы ещё работало третье выражение!

Обратите внимание, что x и y — симметричны. Значит, что верхняя планка для x и y будет одно и тоже число.

Поэтому вспоминаем таблицу квадратов.

25 * 25 = 625
24 * 24 = 576

Получается, что максимальное число до которого могут «дойти» x и y, чтобы «работало» третье выражение, равно 24.

Тогда, начиная с 25 для x и y, должны работать первое и второе выражение.

Получается, что максимальное число для A равно 25.

Ответ: 25

Ещё одна задачка подобного типа из тренировочных упражнений 15 задания ЕГЭ по информатике.

Задача (Неравенство, две переменные, закрепление)

Для какого наименьшего целого числа A формула

(3 * x + y

тождественно истинна, т.е. принимает значение 1 при любых целых неотрицательных x и y ?

Первый способ (с помощью питона).

 A (-300, 300): k=0 x (1, 301): y (1, 301): (3*x + y or (x or (16 if k==90000: (A)

Наименьшее число равно 61. Здесь не сказали, что A принимает неотрицательные значения, поэтому мы включили в диапазон для A числа, которые меньше нуля. Из-за этого увеличилось время выполнения программы, но ответ получим за приемлемое время.

Второй способ (с помощью рассуждений).

Чтобы вся формула была тождественно истинна, нужно, чтобы хотя бы одно выражение «выдавало» истину, т.к. выражения в формуле соединяются с помощью логического сложения!

Взглянем на третье выражение. Пока x ≥ 16, всё идёт как надо. Третье выражение будет истинно, и, значит, вся формула будет истинна.

Но если x ≤ 15, то нужно, чтобы нас «спасало» первое или второе выражение.

Рассмотрим второе выражение. Пока y > x (x ≤ 15) => y > 15, у нас всё нормально, второе выражение будет истинно, и вся формула будет истинна.

Теперь обратим внимание на первое выражение. Оно должно нас «спасать», когда третье и второе выражение «не спасло»! Это возможно, если x ≤ 15 (иначе «спасло» бы третье выражение), а так же y ≤ 15 (иначе «спасало» бы второе выражение).

Но, чтобы первое выражение было всегда истинно при x ≤ 15 и y ≤ 15, мы должны подобрать число A при максимальных x и y (x=15, y=15)! Ведь для более маленьких значений выражение (3 * x + y

3 * 15 + 15
60

Нужно найти наименьшее число для A, при котором A > 60. Тогда там, где не «спасли» третье и второе выражение, точно «спасёт» первое выражение. Получается A = 61.

Ответ: 61

Задача (ЕГЭ по информатике, Москва, 2020)

Для какого наибольшего целого неотрицательного числа A выражение

(x > A) ∨ (y > x) ∨ (2 * y + x

тождественно истинно, то есть принимает значение 1 при любых целых неотрицательных x и y ?

Первый способ (с помощью питона).

 A (0, 300): k=0 x (1, 301): y (1, 301): (x > A) (y > x) (2 * y + x if k==90000: (A)

Максимальное число получается равно 36.

Второй способ (с помощью рассуждений).

Пока y > x, второе подвыражение всегда истинно, значит, и всё выражение истинно.

Теперь будем рассматривать случай y ≤ x.

Рассмотрим третье подвыражение. Найдём максимальные значения для x и для y, которые они одновременно могут принимать, и при которых ещё выполняется третье условие.

Т.к. мы рассматриваем случай y ≤ x, то максимальное число для y будет xmax т.е. ymax = xmax.

2 * xmax + xmax

3 * xmax

36 * 3 = 108
37 * 3 = 111

xmax = ymax = 36

Если x «перевалит» за 36, и при этом y ≤ x (иначе «спасает» второе подвыражение), то должно «спасать» первое выражение.

Получается, что наибольшее значение A будет равно 36.

Ответ: 36

Следующий тип задач часто можно встретить в тренировочных вариантах ЕГЭ по информатике 2022.

Задача (С функцией ДЕЛ, закрепление)

Обозначим через ДЕЛ(n, m) утверждение «натуральное число n делится без остатка на натуральное число m». Для какого наибольшего натурального числа A формула

тождественно истинна (то есть принимает значение 1 при любом натуральном значении переменной х)?

Первый способ (с помощью питона).

 (n, m): n%m==0: : A (1, 1000): k=0 x (1, 1001): D(120, A) and (not(D(x, 70) and D(x, 30)) or D(x, A)): k=k+1 k==1000: (A)

Наибольшее число получается равно 30.

Второй способ (с помощью рассуждений).

Рассмотрим левую часть логического выражения. Мы видим, что число 120 должно делится на A. Значит, для A уже есть некоторое ограничение (A

Рассмотрим правую часть выражения. Изучим, когда она превращается в ноль. Тогда

ЕГЭ по информатике 2022 - задание 15 (Функция ДЕЛ) 2

Т.е. x должен делится на 70 и одновременно x должен делится на 30.

x = 70*n = 2*5*7*n (n ∈ N)

x = 30*n = 2*5*3*n (n ∈ N)

Чтобы одновременно выполнялись два условия, икс должен быть равен x = 2*5*7*3*n (n ∈ N).

Для того, чтобы правое выражение не превращалось в ноль, x как раз должен делится на число 2*5*7*3. Тогда будет 1->1. Т.е. число A должно равняться 2*5*7*3. Но мы сказали, что A

Рассмотрим значение 2*5*7 для числа A (Предыдущее число, но без тройки). Для правой части оно подходит, т.к. «при малейшей» возможности превращения правого выражения в ноль (т.е. ДЕЛ(x, 70) = True), у нас будет спасаться ситуация, т.к. ДЕЛ(x, A) так же
будет равно 1. И снова получаем 1->1. Но это значение не подходит для левой части, ведь тогда A не является делителем числа 120.

Приходится брать число 2*5*3 (без семёрки). Здесь ситуация аналогично предыдущему случаю, только теперь это число является делителем числа 120.

В ответе напишем 30.

Ответ: 30

Задача (Поразрядная конъюнкция, закрепление)

Введём выражение M & K, обозначающее поразрядную конъюнкцию M и K (логическое «И» между соответствующими битами двоичной записи). Определите наименьшее натуральное число A, такое что выражение

тождественно истинно (то есть принимает значение 1 при любом натуральном значении переменной X)?

Первый способ (с помощью питона).

 A (1, 1000): k=0 x (1, 1001): (x&49==0) ((x&33!=0) (x&A!=0)): k=k+1 k==1000: (A)

Наименьшее число равно 16.

Второй способ (с помощью рассуждений).

Переведём числа 49 и 33 в двоичную систему.

4910 = 1100012

3310 = 1000012

Рассмотрим случай, когда функция стремится превратится в ноль.

ЕГЭ по информатике 2022 - задание 15 (Поразрядная конъюнкция, схема решения)

Чтобы левое выражение выдавало истину, икс должен иметь 1 (единицу) в первом разряде или во второй разряде, или в последнем разряде (в 6-ти битном числе).

Рассмотрим правое выражение. Посмотрим, когда выражение (X & 33 = 0) выдаёт истину. Первый бит и последний бит должен быть равен нулю. Т.е получается, что в 6-ти битном числе нас интересует второй бит. Если он будет равен 1 и при этом первый бит и последний будут равны 0, то возникает опасная ситуация, которую нужно спасть.

При выше описанных условиях выражение (X & A ≠ 0) должно выдавать истину. Тогда наименьшее A равно 100002 = 162.

Задача (числовая прямая, закрепление 2)

¬(x ∈ A) ∧ ((x ∈ P) ∨ (x ∈ Q))

тождественно ложна, то есть принимает значение 0 при любых x.

Рассмотрим наоборот, когда логическое выражение выдаёт истину.

ЕГЭ по информатике 2022 - задание 15 (Отрезки 3)

Минимальная длина получается 60-20=40.

На этом всё! Увидимся в новых уроках по подготовке к ЕГЭ по информатике!

На уроке рассматривается разбор 15 задания ЕГЭ по информатике, дается подробное объяснение того, как решать подобные задачи

15-е задание: «Основные законы алгебры логики»

Требуется использование специализированного программного обеспечения

Примерное время выполнения

— 5 минут.

   Проверяемые элементы содержания: Знание основных понятий и законов математической логики

До ЕГЭ 2021 года — это было задание № 18 ЕГЭ

Типичные ошибки и рекомендации по их предотвращению:

«Важно понимать, что выражение должно быть тождественно истинно, т.е. истинно при любых допустимых значениях переменных x и у, а не только при некоторых наборах значений»

ФГБНУ «Федеральный институт педагогических измерений»

Элементы математической логики

    Для решения 15 задания, потребуется знание таблиц истинности.

    Для выполнения задания рекомендуется повторить следующие темы:

    Преобразование логических операций:

  • операцию импликация можно преобразовать в операции ИЛИ и НЕ:
  • операцию эквивалентность можно преобразовать:
  • A ↔ B = = A ∧ B ∨ ∧
    или
    A ↔ B = = A · B + ·

  • операцию XOR (сложение по модулю 2) можно преобразовать так:
  • A ⊕ B = (¬A ∧ B) ∨ (A ∧ ¬B)
    или
    A ⊕ B = ( · B) + (A · )

    Законы алгебры логики:

  • кроме того, могут пригодиться формулы:
  • Порядок выполнения логических операций:
  1. выражения в скобках,
  2. операции «НЕ»,
  3. операции «И»,
  4. операции «ИЛИ»,
  5. операции «импликация»
  6. операции «эквиваленция»
  • последовательность из операций импликации выполняется слева направо (при этом соблюдается принцип «операции с одинаковым приоритетом выполняются слева направо»):
  • Математическая логика и теория множеств

    • пересечение множеств соответствует логическому умножению, а объединение – логическому сложению;
    • пересечением двух множеств называется новое множество, состоящее из элементов, принадлежащих одновременно обеим множествам:
    • объединением двух множеств называется новое множество, состоящее из элементов, принадлежащих отдельно каждому из множеств (без повторений);
    • пустое множество – это множество, в котором не содержится ни одного элемента; пустому множеству в теории множеств соответствует 0;
    • универсальное множество U (на кругах Эйлера обозначается в виде прямоугольника) – это множество, содержащее все возможные элементы определенного типа (например, все вещественные числа):
    • универсальное множество

    • универсальное множество соответствует логической единице: для любого множества целых чисел X справедливы равенства:
    • X ∨ U = U и X ∧ U = X

    • разностью двух множеств A и B называется новое множество, элементы которого принадлежат A, но не принадлежат B:
    • разность двух множеств
      Пример разности множеств:
      пример разности множеств

    • дополнение множества X – это разность между универсальным множеством U и множеством X (например, для целых чисел ¬ X – все целые числа, не входящие в X)
    • дополнение множества

    • пусть требуется выбрать множество A так, чтобы выполнялось равенство A ∨ X = I; в этом случае множество A должно включать дополнение ¬ X, то есть A ≥¬ X (или A ⊇¬ X), то есть Amin = ¬ X
    • пусть требуется выбрать множество A так, чтобы выполнялось равенство ¬ A ∨ X = I, в этом случае множество ¬ A должно включать дополнение ¬ X, то есть ¬ A ⊇ ¬ X; отсюда A ⊆ X, то есть Amax = X

    Для большей определенности стоит рассмотреть тему круги Эйлера

    Задания с отрезками и ДЕЛ

    Для решения заданий необходимо знать рассмотренную тему о множествах.

    Для упрощения решений можно пользоваться следующими законами.

    1. 1. Если в задании формула тождественно истинна (равна 1), и
      2. после упрощения A без отрицания
      то используется закон:

      Amin = ¬B

      где B — известная часть выражения.

      1. Если в задании формула тождественно истинна (равна 1), и
      2. после упрощения A с отрицанием
      то используется закон:

      Amax = B

      где B — известная часть выражения.

    2. 1. Если в задании формула тождественно ложна (равна 0), и
      2. после упрощения A без отрицания
      то используется закон:

      Amax = ¬B

      где B — известная часть выражения.

      1. Если в задании формула тождественно ложна (равна 0), и
      2. после упрощения A с отрицанием
      то используется закон:

      Amin = B

      где B — известная часть выражения.

    Задания с поразрядной конъюнкцией

    В задании 15 ЕГЭ встречаются задачи, связанные с поразрядной конъюнкцией.
    Например:

    5 & 26

    означает поразрядную конъюнкцию (логическое «И») между двоичными значениями двух чисел — 5 и 26. Выполняется так:

    5 = 1012 26 = 1101020 = 000002

    Задания, связанные с поразрядной конъюнкцией, решаются несколькими способами. Рассмотрим один из них.

    • Обозначим:
    (x & K = 0) как Zk 
  • Для решения методом, предложенным А.В. Здвижковой, пригодится использование следующих свойств:
  • Zk * Zm = Zk or m

  • Так, например, если в задании имеем:
  • (X & 5 = 0)  (X & 26 = 0)
  • то сначала введем замену:
  • Z5 ∧ Z26
  • а затем, используя свойство 1, вычислим поразрядную дизъюнкцию двоичного значения чисел 26 и 5:
  • Z5 ∧ Z26 = Z26 or 5помним, что дизъюнкция - это операция логическое "ИЛИ" (сложение)
    5 = 1012 26 = 11010231 = 111112
  • таким образом, получили:
  • Z5 ∧ Z26 = Z31

    Zk + Zm = Zk and m

  • Так, например, если в задании имеем:
  • (X & 28 = 0)  (X & 22 = 0)
  • то сначала введем замену:
  • Z28 ∨ Z22
  • а затем, используя свойство 2, вычислим поразрядную конъюнкцию двоичного значения чисел 28 и 22:
  • Z28 ∨ Z22 = Z28 and 22помним, что конъюнкция - это операция логическое "И" (умножение)
    28 = 111002 22 = 101102 101002 = 2010
  • таким образом, получили:
  • Z28 ∨ Z22 = Z20
    • На деле, это означает, что если имеем:
    X & 29 = 0  X & 5 = 0 Истинно или Ложно?
  • то сначала введем замену:
  • Z29 → Z5
  • а затем, используя свойство 3, определим истинность высказывания Z29 → Z5:
  • Z29 → Z5 = 1 (истине), тогда, когда:
    29 = 11025 = 02
    единичные биты двоичного числа 5 входят в единичные биты двоичного числа 29
    (совпадают с ними)
  • таким образом, получили:
  • Z29 → Z5 = 1 (истинно)

    (x & 125 = 5) то же самое, что и
    Z120 * ¬Z4 * ¬Z1 = 1 (истине)

    • Так, например, если в задании имеем:
    X & 130 = 3 
  • то сначала введем замену и, используя свойство 4, получим:
  • X & 130 = 3 то же самое, что и
    Z127 * ¬Z2 * ¬Z1т.е. 3 = 2 + 1 :
    2 = 101 = 013 = 11

    Дискретные множества

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Задачи с отрезками

    Наименьшая возможная длина

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Напишем программу для проверки:

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Наибольшая возможная длина

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Побитовая конъюнкция

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Напишем программу для проверки:

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Множества с ДЕЛ()

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Координатная плоскость

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Напишем программу для проверки:

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Напишем программу для проверки:

    Компьютерный экзамен, задание 15, дискретные наборы и задание 15, компьютерный экзамен по кейсам python

    Решение заданий 15 ЕГЭ по информатике

    Плейлист видеоразборов задания на YouTube: 15 задание егэ информатика на питоне дел

    Задание демонстрационного варианта 2022 года ФИПИ


    Задания с множествами

    15_16. Решение 15 задания (№ 95, К. Поляков):

    Элементами множества А являются натуральные числа. Известно, что выражение

    ((x ∈ {1, 3, 5, 7, 9, 11}) → ¬(x ∈ {3, 6, 9, 12})) ∨ (x ∈ A)

    истинно (т. е. принимает значение 1) при любом значении переменной х.

    Определите наименьшее возможное значение суммы элементов множества A.

    • Введем обозначения:
    P ≡ (x ∈ {1, 3, 5, 7, 9, 11}) ;
    Q ≡ (x ∈ {3, 6, 9, 12}) ;
    A ≡ (x ∈ A).
  • Выполним преобразования:
  • (P → ¬Q) ∨ A = 1
    Избавимся от импликации:
    ¬P ∨ ¬Q ∨ A = 1
  • Разделим выражение на две части — известную часть и неизвестную. Чтобы неизвестная часть (А) была непременно истинной, необходимо, чтобы известная часть была ложна:
  • ¬P ∨ ¬Q ∨ = 1 
  • То есть получаем:
  • ¬P ∨ ¬Q = 0,
    или
    ¬P = 0 отсюда P = 1
    ¬Q = 0 отсюда Q = 1
  • Таким образом имеем пересечение (умножение) двух множеств Q и P. То есть необходимо выбрать элементы, которые встречаются в обоих множествах одновременно:
  • A = {3,9}
  • Сумма элементов:
  • 3 + 9 = 

    📹 Видеорешение на RuTube здесь


    15_17. Решение 15 задания:

    Элементами множества А являются натуральные числа. Известно, что выражение

    (x ∈ {2, 4, 6, 8, 10, 12}) → (((x ∈ {3, 6, 9, 12, 15}) ∧ ¬(x ∈ A)) →
    → ¬(x ∈ {2, 4, 6, 8, 10, 12}))

    истинно (т. е. принимает значение 1) при любом значении переменной х.

    Определите наименьшее возможное значение суммы элементов множества A.

    Типовые задания для тренировки

    • Введем обозначения:
    P≡(x ∈ {2, 4, 6, 8, 10, 12}) ;
    Q ≡ (x ∈ {3, 6, 9, 12, 15}) ;
    A ≡ (x ∈ A).
  • Выполним преобразования:
  • P → ((Q ∧ ¬A) ¬P) =
    P ((Q ∧ ¬А) ¬P) =
    P ((Q ∧ ¬А) ∨ ¬P) =
    P ¬Q ∨ .
  • Разделим выражение на две части — известную часть и неизвестную. Чтобы неизвестная часть (А) была непременно истинной, необходимо, чтобы известная часть была ложна:
  • ¬P ∨ ¬Q ∨ = 1 
  • То есть получаем:
  • ¬P ∨ ¬Q = 0,
    или
    ¬P = 0 отсюда P = 1
    ¬Q = 0 отсюда Q = 1
  • Таким образом имеем пересечение (умножение) двух множеств Q и P. То есть необходимо выбрать элементы, которые встречаются в обоих множествах одновременно:
  • A = {6,12}
  • Сумма элементов:
  • 6 + 12 = 

    15_18. Решение 15 задания: Закон распределения

    ( (x ∈ A) → (x ∈ P) ) ∧ ( (x ∈ Q) → ¬(x ∈ A) )

    истинно (т. е. принимает значение 1) при любом значении переменной х.

    Определите наибольшее возможное количество элементов в множестве A.

    Типовые задания для тренировки

    • Введем обозначения:
    P ≡ (x ∈ P);
    Q ≡ (x ∈ Q);
    A ≡ (x ∈ A).
  • Выполним преобразования:
  • Избавимся от импликации:
    (¬A ∨ P) ∧ (¬Q ∨ ¬A) = 1
    Применим распределительный закон (но можно вывести самостоятельно):
    ¬A ∨ (P ∧ ¬Q) = 1
  • Разделим выражение на две части — известную часть и неизвестную. Чтобы неизвестная часть (А) была непременно истинной, необходимо, чтобы известная часть была ложна:
  • (P ∧ ¬Q) = 1 
  • То есть получаем:
  • P ∧ ¬Q = 1,
    или
    P = 1 и
    ¬Q = 1 отсюда Q = 0
  • Таким образом имеем разность двух множеств Q и P. То есть это новое множество, элементы которого принадлежат P, но не принадлежат Q:
  • A = {2, 4, 8, 10, 14, 16, 20}
  • Количество элементов =
  • Про ЕГЭ:  Экономические задачи в ЕГЭ по математике. Задания 17 профильного ЕГЭ (часть 2)

    15_20. Решение 15 задания (Вариант 100, К. Поляков): Закон поглощения

    Элементами множества А являются натуральные числа. Известно, что выражение

    ¬(x ∈ A) →¬(x ∈ {1, 3, 7}) ∨ (¬(x ∈ {1, 2, 4, 5, 6}) ∧ (x ∈ {1, 3, 7})) 

    истинно (т. е. принимает значение 1) при любом значении переменной х.

    Определите наименьшее возможное количество элементов множества A.

    • Введем обозначения:
    P ≡ (x ∈ {1, 3, 7});
    Q ≡ (x ∈ {1, 2, 4, 5, 6});
    A ≡ (x ∈ A).
  • Выполним преобразования:
  • Избавимся от импликации:
    A ∨ ¬P ∨ (¬Q ∧ P) = 1
    Применим закон поглощения (но можно вывести самостоятельно):
    A ∨ ¬P ∨ ¬Q = 1
  • Разделим выражение на две части — известную часть и неизвестную. Чтобы неизвестная часть (А) была непременно истинной, необходимо, чтобы известная часть была ложна:
  • ¬P ∨ ¬Q = 1 
  • То есть получаем:
  • ¬P ∨ ¬Q = 0,
    или
    P = 1 и Q = 1 
  • Таким образом имеем пересечение двух множеств Q и P:
  • A = {1}
  • Количество элементов =

  • Задания с отрезками на числовой прямой

    Отрезки на числовой прямой:
      

    15_3: Задание 15 (18) ЕГЭ по информатике 2017 ФИПИ вариант 17 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.):

    Укажите наибольшую возможную длину отрезка А, для которого формула

    ((x ϵ P) → (x ϵ Q)) ∧ (x ϵ A)

    тождественно ложна, то есть принимает значение 0 при любом значении переменной x.

    • Упростим формулу, избавившись от ‘x ϵ‘:
    (P → Q) ∧ A
  • Теперь преобразуем импликацию в скобках:
  • (¬P ∨ Q) ∧ A
  • Указанные в задании отрезки отобразим на числовой прямой. Разделим отрезки на части по точкам, соответствующим их границам.
  • решение 15 задания егэ по информатике

  • Вернемся к преобразованному выражению. В нем есть известная часть (выделим ее) и неизвестная. По условию выражение должно быть ложно:
  • (¬P ∨ Q) ∧ A = 0
  • Внешняя операция выражения — конъюнкция — ложна в трех случаях и только в одном — истинна:
  • (¬P ∨ Q) ∧ A  0 = 0  1 = 0  0 = 0  1 = 1
  • Теперь рассмотрим это выражение относительно наших отрезков на числовой прямой: если известная часть выражения (¬P ∨ Q) на каком-либо отрезке прямой дает истину, то неизвестная часть (A) должна возвращать ложь (по условию формула должна быть тождественно ложна).
  • Рассмотрим все отрезки числовой прямой для известной части выражения:
  • 1. (¬P ∨ Q) = 1 ∨ 0 = 1 - на данном отрезке А должно равняться 02. (¬P ∨ Q) = 1 ∨ 1 = 1 - на данном отрезке А должно равняться 03. (¬P ∨ Q) = 1 ∨ 0 = 1 - на данном отрезке А должно равняться 04. (¬P ∨ Q) = 0 ∨ 0 = - на данном отрезке А может! равняться 15. (¬P ∨ Q) = 1 ∨ 0 = 1 - на данном отрезке А должно равняться 0
  • Получаем, что на всех отрезках кроме 4-го выражение ¬P ∨ Q истинно, т.е. на отрезках 1, 2, 3 и 5 неизвестная часть A должна быть ложной (чтобы формула вернула ложь). Отсюда следует, что А может быть истинно только на отрезке 4.
  • Длина отрезка 4 составляет:
  • 48 - 44 = 

    Результат: 4
    ✎ Решение 2 (программирование):
    этот способ подходит НЕ для всех заданий с отрезками!
    Python:

    44 45 1
    44 46 2
    44 47 344 48 4

    📹 Видеорешение на RuTube здесь

    Отрезки на числовой прямой:
      

    15_9: Разбор 15 (18) задания ЕГЭ по информатике, вариант 5 (ФИПИ, «ЕГЭ информатика и ИКТ, типовые экзаменационные варианты 2018», С.С. Крылов, Т.Е. Чуркина):

       Укажите наибольшую возможную длину отрезка A, для которого формула

    ((x ∈ P) → (x ∈ Q)) → ¬(x ∈ A)

    тождественно истинна, то есть принимает значение 1 при любом значении переменной x.

    Типовые задания для тренировки

    • Упростим выражение, введя обозначения:
    A: x ∈ A
    P: x ∈ P
    Q: x ∈ Q
  • Запишем формулу с новыми обозначениями, учитывая, что по условию она должна быть тождественно истинной:
  • (P → Q) → ¬A = 1
  • Избавимся от импликации:
  • (P → Q) → ¬A = 1 =>
    ¬(P → Q) ∨ ¬A = 1 =>
    ¬(¬P ∨ Q) ∨ ¬A = 1 
  • Используем закон Де Моргана для последующего преобразования:
  • ¬(¬P ∨ Q) ∨ ¬A = 1 =>P ∧ ¬Q ∨ ¬A = 1
  • А — наше неизвестное, а выделенную часть формулы можно найти. Необходимо, чтобы А = 1. Значит, предположим, что ¬А = 0, тогда P ∧ ¬Q = 1 (если P ∧ ¬Q = 0, то ¬А может равняться и 0 и 1, так как имеет место операция логического сложения ∨)
  • Значит, имеем P ∧ ¬Q = 1. Кроме того, в данном случае имеет место операция конъюнкция, которую проще вычислить, если выражение равно 1 (так как для конъюнкции существует один единственный случай истинности: 1 & 1 = 1). Таким образом имеем утверждения:
  • А = 1P = 1¬Q = 1 или Q = 0
  • Т.е. A истинно (=1) на промежутке пересечения отрезков P и ¬Q.
  • Отобразим отрезки на числовой прямой, чтобы найти искомое значение:
  • решение 15 задания ЕГЭ с числовой приямой

  • Очевидно, что А будет истинно, только в части 2 (на рис. желтым цветом), то есть соответствовать отрезку [10,20], имеющему длину .
  • Результат: 10

    Отрезки на числовой прямой:

    15_10: Вариант 6: ФИПИ, «ЕГЭ информатика и ИКТ, типовые экзаменационные варианты 2018», С.С. Крылов, Т.Е. Чуркина:

       Укажите наибольшую возможную длину отрезка A, для которого формула

    ((x ∈ P) ~ (x ∈ Q)) → ¬(x ∈ A)

    тождественно истинна, то есть принимает значение 1 при любом значении переменной x.

    • Упростим выражение, введя обозначения:
    A: x ∈ A
    P: x ∈ P
    Q: x ∈ Q
  • Запишем формулу с новыми обозначениями, учитывая, что по условию она должна быть тождественно истинной:
  • (P ~ Q) → ¬A = 1
  • Избавимся от импликации:
  • (P ~ Q) → ¬A = 1 =>
    ¬(P ~ Q) ∨ ¬A = 1

    Далее возможно 2 способа решения.

    ✎ 1 способ:

  • Избавимся от эквивалентности по правилу преобразования эквивалентности:
  • (a ~ b) = a * b + ¬a * ¬b

    ¬(P ~ Q) = ¬((P ∧ Q) ∨ (¬P ∧ ¬Q)) =
    = ¬(P ∧ Q) ∧ ¬(¬P ∧ ¬Q) 
  • Преобразуем часть данного выражения по закону Де Моргана:
  • ¬(P ∧ Q) ∧ ¬(¬P ∧ ¬Q) =
    = ¬(P ∧ Q) ∧ (P ∨ Q) 
  • В итоге получим:
  • ¬(P ∧ Q) ∧ (P ∨ Q) ∨ ¬A = 1
  • А — наше неизвестное, а выделенную часть выражения можно найти. Необходимо, чтобы А = 1. Значит, предположим, что ¬А = 0, тогда, чтобы общее выражение было истинным (по условию), нужно чтобы ¬(P ∧ Q) ∧ (P ∨ Q) = 1.
  • Имеем:
  • ¬(P ∧ Q) ∧ (P ∨ Q) = 1
    А = 1
  • Отобразим отрезки на числовой прямой, чтобы найти искомое значение:
  • 15 задание ЕГЭ отрезки

  • Очевидно, что А будет истинно в двух отмеченных на рисунке частях: 2 и 4 (на рис. желтым цветом). Но по условию нам необходимо найти А наибольшей длины, соответственно, выбираем отрезок [12,20], имеющий длину .
  • ✎ 2 способ:
    После того, как мы избавились от импликации, имеем:

    ¬(P ~ Q) ∨ ¬A = 1
  • А — наше неизвестное, а выделенную часть выражения можно найти. Необходимо, чтобы А = 1. Значит, предположим, что ¬А = 0, тогда ¬(P ~ Q) = 1 (чтобы общее выражение было истинным, как указанно в условии).
  • Иными словами ¬(P ~ Q) истинно для всех значений x, при которых P не равно Q (т.е. либо P = 1 и Q = 0, либо P = 0 и Q = 1).
  • Это соответствует двум отрезкам (см. рисунок выше, желтым цветом): [3,6] и [12,20]. Но по условию нам необходимо найти А наибольшей длины, соответственно выбираем отрезок [12,20], имеющий длину .
  • Результат: 8

    С решением задания 15 вы также можете ознакомиться, посмотрев видео (аналитическое решение):

    📹 Видеорешение на RuTube здесь

    Отрезки на числовой прямой:

    15_11: Вариант 7: ФИПИ, «ЕГЭ информатика и ИКТ, типовые экзаменационные варианты 2018», С.С. Крылов, Т.Е. Чуркина:

       Укажите наибольшую возможную длину отрезка A, для которого формула

    (x ∈ A) → ¬((x ∈ P) ~ (x ∈ Q))

    тождественно истинна, то есть принимает значение 1 при любом значении переменной x.

    Типовые задания для тренировки

    • Упростим выражение, введя обозначения:
    A: x ∈ A
    P: x ∈ P
    Q: x ∈ Q
  • Запишем формулу с новыми обозначениями, учитывая, что по условию она должна быть тождественно истинной:
  • A → ¬(P ~ Q) = 1
  • Избавимся от импликации:
  • A → ¬(P ~ Q) = 1 =>
    ¬A ∨ ¬(P ~ Q) = 1
  • А — наше неизвестное, тогда как выделенную часть формулы можно найти. Введем предположение, что А = 1. Значит, ¬А = 0 (т.е. А = 1), тогда ¬(P ~ Q) = 1 (так как общая формула должна быть истинной по условию).
  • Иными словами ¬(P ~ Q) истинно для всех значений x, при которых P не равно Q (т.е. либо P = 1 и Q = 0, либо P = 0 и Q = 1).
  • Отобразим отрезки на числовой прямой, чтобы найти искомое значение:
  • 15 задание отрезки на числовой прямой

  • Получаем, что А соответствует двум отрезкам (см. рисунок, желтым цветом): [11,15] и [21,40]. Но по условию нам необходимо найти А наибольшей длины, соответственно выбираем отрезок [21,40], имеющий длину .
  • Результат: 19

    Задания с ДЕЛ

    Поиск наибольшего А, известная часть Дел ∨ Дел = 1

    15_7. Решение 15 задания (Вариант 133, К. Поляков) :

    Обозначим через ДЕЛ(n, m) утверждение «натуральное число n делится без остатка на натуральное число m».

      
    Для какого наибольшего натурального числа А формула

     (ДЕЛ(x, 40) ∨ ДЕЛ(x, 64)) → ДЕЛ(x, A) 

    тождественно истинна (то есть принимает значение 1 при любом натуральном значении переменной х)?

    Типовые задания для тренировки

    ✎ Решение 1 (теоретическое):

    • Введем обозначения:
    A = ДЕЛ(x,A); D40 = ДЕЛ(x, 40); D64 = ДЕЛ(x, 64)
  • Перепишем исходную формулу, согласно введенным обозначениям. Укажем, что формула должна быть тождественно истинна (по условию):
  • (D40 ∨ D64) → A = 1
  • Избавимся от импликации:
  • ¬(D40 ∨ D64) ∨ A = 1
    или
    (¬D40 ∧ ¬D64) ∨ A = 1
  • Разделим данную формулу на две части: в одной из них — искомое A, а в другой — часть формулы с x, которую можно найти:
  • (¬D40 ∧ ¬D64) ∨ A = 1  2
  • В полученной формуле необходимо, чтобы искомая часть с A в конечном счете было истинно.

    Т.е. (¬D40 ∧ ¬D64) должно быть = 0. Это нам ничего не дает, т.к. конъюнкция ложна в трех случаях (1*0, 0*1 и 0*0), т.е. D40 и D64 могут быть равны как 0, так и 1 (исключение составляет лишь вариант, когда оба D истинны, тогда логическое умножение 1 * 1 ≠ 0).

  • Преобразуем выражение первой части формулы по закону Де Моргана (чтобы оно равнялось 1):
  • ¬D40 ∧ ¬D64 = 0
    или
    ¬(¬D40 ∧ ¬D64) = 1
    Преобразуем по закону Де Моргана и получим:
    D40 ∨ D64 = 1

      
    Далее можно решать задание либо с помощью кругов Эйлера, либо с помощью логических рассуждений.

    Решение с помощью логических рассуждений:

  • Найдем все такие x, которые делятся на А и при этом делятся на 40 ИЛИ делятся на 64:
  • x/A : x/40 ∨ x/64
    x = 40, 64, 80, 120, 128, 160, 192, 200, ...
  • Теперь найдем такие A, начиная с самого наименьшего (единицы), на которые делятся все x без исключения:
  • А = 1, 2, 4, 8
  • Наибольшее А равно .
  • Или то же самое можно найти поиском наибольшего общего делителя чисел 40 и 64 (используем формулу Евклида):
  • НОД (40,64) = 
    40,64 (64 - 40 = 24)
    40,24 (40 - 24 = 16)
    24,16 (24 - 16 = 8)
    16,8 (16 - 8 = 8)
    8,8

    Решение с помощью кругов Эйлера:

  • В этом случае логическое сложение тоже дает истину в трех случаях (1+1, 1+0, 0+1). Т.е. мы не сможем найти А с помощью функции ДЕЛ. Необходимо прибегнуть к решению с помощью кругов Эйлера.
  • В множество A должны входить все числа, которые попадают в объединение D40 + D64. Таким образом, нужно найти множество, в которое входят оба этих множества.
  • Найдем наибольший общий делитель чисел 40 и 64; это число 8:
  • 64 / 40 = 1 (24 остаток)
    40 / 24 = 1 (16 остаток)
    24 / 16 = 1 (8 остаток)
    16 / 8 = 2 (0 остаток) - НОД = 8
    +++
    40 / 8 = 5
    64 / 8 = 8
  • Т.е. можно сказать, что A = D40 + D64 = D8*D5 + D8*D8 = D8*(D5 + D8). D8 входит в каждое из множеств D40 и D64. Объединение D40 + D64 тоже входит в D8:
  • 2

  • — наибольший общий делитель числе 40 и 64, значит, оно соответствует максимальному значению A.
  • Результат: 8

    ✎ Решение 2 (программирование):
    Python:

    1
    2
    4
    1
    2
    4

    Результат: 8

    Поиск наименьшего А, известная часть Дел ∧ ¬Дел = 1

    15_5. Разбор 15 задания (Вариант 138, К. Поляков) :

    Обозначим через ДЕЛ(n, m) утверждение «натуральное число n делится без остатка на натуральное число m».

     
    Для какого наименьшего натурального числа А формула

    ДЕЛ(x, A) → (¬ДЕЛ(x, 28) ∨ ДЕЛ(x, 42))

    тождественно истинна (то есть принимает значение 1 при любом натуральном значении переменной х)?

    Типовые задания для тренировки

    ✎ Решение 1 (теоретическое):

    ДЕЛ(x, A) → (¬ДЕЛ(x, 28) ∨ ДЕЛ(x, 42)) = 1 
  • Введем обозначения:
  • A = ДЕЛ(x,A); D28 = ДЕЛ(x, 28); D42 = ДЕЛ(x, 42)
  • Перепишем исходную формулу, согласно введенным обозначениям. Укажем, что формула должна быть тождественно истинна (по условию):
  • A → (¬D28 ∨ D42) = 1

    Избавимся от импликации:

    ¬A ∨ (¬D28 ∨ D42) = 1
  • Разделим данную формулу на две части: в одной из них — искомое A, а в другой — часть формулы с x, которую можно найти:
  • ¬A ∨ (¬D28 ∨ D42) = 1 1 
  • В части 2 полученной формулы находится операция дизъюнкция, которую проще найти, когда логическое выражение равно 0 (только один случай: 0 ∨ 0 = 0):
  • (¬D28 ∨ D42) = 0 один случай: когда ¬D28 = 0 и D42 = 0
  • Т.е. имеем:
  • x/¬A : x/28 ∧ x/¬42
  • Иными словами найдем все такие x, которые НЕ делятся на А и при этом делятся на 28 И НЕ делятся на 42:
  • x = 28, 56, 84, 112, 140, 168, 196, 224, ...
  • Теперь найдем такие A, начиная с самого наименьшего (единицы), на которые НЕ делятся все x без исключения:
  • А = 1, 2, 
  • Наименьшее А равно .
  • ✎ Решение 2 (программирование). Язык Python, Pascal:

    ДЕЛ(x, A) → (¬ДЕЛ(x, 28) ∨ ДЕЛ(x, 42)) = 1 
  • Можно сделать вывод, что для некоторого диапазона натуральных значений А, необходимо рассмотреть диапазон натуральных значений x. Если выражение будет истинным для диапазона всех рассматриваемых х, то такое А необходимо вывести на экран.
  • То есть следует рассмотреть вложенный цикл: для внешнего цикла, перебирающего значения А (ограничим их числом 50, т.к. необходимо найти наименьшее А), будем запускать внутренний цикл, перебирающий значения х (х ограничим числом 1000, будем рассматривать данный диапазон, как «любое натуральное значение переменной х»).
  • Во внутреннем цикле расположим формулу:
  •  A : OK x : OK * x % A x % x % OK: A 
     A ok x x A < x <> x ok ok printA 

    OK — переменная-индикатор: если находится такое А при котором, диапазон всех значений x, подставленных в выражение, возвращает истинное значение выражения, то ОК остается равным 1, т.к. используется операция умножения (до цикла ОК необходимо присвоить единице).
    Следует иметь в виду, что в программировании вместо операции импликация (->) можно использовать нестрогое неравенство: . Т.к. таблица истинности для операции импликация соответствует операции <=:

    a b F(a

  • После запуска программы выдается наименьшее значение А, т.к. используется оператор break для выхода из цикла после первого найденного значения:
  • Результат: 3

    Про ЕГЭ:  12. Организм человека (множественный выбор)

    15_6. Разбор 15 задания (Вариант 136, К. Поляков) :

    Обозначим через ДЕЛ(n, m) утверждение «натуральное число n делится без остатка на натуральное число m».

      
    Для какого наименьшего натурального числа А формула

     (¬ДЕЛ(x, 19) ∨ ¬ДЕЛ(x, 15)) → ¬ДЕЛ(x, A) 

    тождественно истинна (то есть принимает значение 1 при любом натуральном значении переменной х)?

    ✎ Решение 1 (Путём рассуждений):

    • Введем обозначения:
    A = ДЕЛ(x,A); D19 = ДЕЛ(x, 19); D15 = ДЕЛ(x, 15)
  • Перепишем исходную формулу, согласно введенным обозначениям. Укажем, что формула должна быть тождественно истинна (по условию):
  • (¬D19 ∨ ¬D15) → ¬A = 1
  • Избавимся от импликации:
  • D19 ∧ D15 ∨ ¬A = 1
  • Разделим данную формулу на две части: в одной из них — искомое A, а в другой — часть формулы с x, которую можно найти:
  • ¬A ∨ D19 ∧ D15 = 1 1 
  • Начнем с известной части — части 2 формулы. В ней находится операция конъюнкция, которую проще найти, когда все ее операнды равны 1 (единственный случай для конъюнкции: 1 ∧ 1 = 1).
  • Вторая часть общей формулы может равняться только 1, когда ¬A = 0 (если ¬A = 1, то вторая часть может равнять 0, а нам нужно 1) :
  • ¬A ∨ D19 ∧ D15 = 1 0   = 1
  • Т.е. получаем:
  • ¬A = 0 при D19 ∧ D15 = 1илиA = 1 при D19 = 1 и D15 = 1
  • Таким образом, имеем:
  • A = 1
    D19 = 1
    D15 = 1
  • Очевидно, что наименьшим x можем взять число 285 (15 * 19 = 285): ДЕЛ(285, 19) и ДЕЛ(285, 15)
  • Поскольку мы ищем наименьшее A, такое что: ДЕЛ(x, A) и при этом ДЕЛ(x, 19) и ДЕЛ(x, 15), то нам необходимо найти наименьшее делимое чисел 19 и 15:
  • 19 * 2 = 38 (38 не делится на 15)
    19 * 3 = 57 (57 не делится на 15)
    19 * 4 = 76 (76 не делится на 15)
    19 * 5 = 95 (95 не делится на 15)
    ...
    19 * 10 = 190 (190 не делится на 15)
    19 * 15 = (285 делится на 15)
  • A должно быть таким числом, при котором x принимает единственно возможное (наименьшее) значение 285.
  • Таким наименьшим A является само число .
  • ✎ Решение 2 (программирование). Язык Python:

     (¬ДЕЛ(x, 19) ∨ ¬ДЕЛ(x, 15)) → ¬ДЕЛ(x, A)  = 1
  • Можно сделать вывод, что для некоторого диапазона натуральных значений А, необходимо рассмотреть диапазон натуральных значений x. Если выражение будет истинным для диапазона всех рассматриваемых х, то такое А необходимо вывести на экран.
  • То есть следует рассмотреть вложенный цикл: для внешнего цикла, перебирающего значения А (ограничим их числом 500, т.к. необходимо найти наименьшее А), будем запускать внутренний цикл, перебирающий значения х (х ограничим числом 1000, будем рассматривать данный диапазон, как «любое натуральное значение переменной х»).
  • Во внутреннем цикле расположим формулу:
  •  A : OK x : OK * x % x % x % A OK: A 

    OK — переменная-индикатор: если находится такое А при котором, диапазон всех значений x, подставленных в выражение, возвращает истинное значение выражения, то ОК остается равным 1, т.к. используется операция умножения (до цикла ОК необходимо присвоить единице).
    Следует иметь в виду, что в программировании вместо операции импликация (->) можно использовать нестрогое неравенство: . Т.к. таблица истинности для операции импликация соответствует операции <=:

    a b F(a

  • После запуска программы выдается одно значение А:
  • 285

    Результат: 285

    Задания с поразрядной конъюнкцией

    15_1. Задание 15 (18) ЕГЭ по информатике 2017 ФИПИ вариант 9 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.):

    Обозначим через m & n поразрядную конъюнкцию неотрицательных целых чисел m и n. Так, например, 12&6 = 11002&01102 = 01002 = 4

      
    Для какого наименьшего неотрицательного целого числа A формула

    (X & A = 0) ∧ ¬(X & 35 ≠ 0 → X & 52 ≠ 0)

    тождественно ложна (то есть принимает значение 0 при любом неотрицательном значении переменной X)?

    Стоит заметить, что для такого типа задач, нет универсального единственного решения. Поэтому на видео, расположенном ниже, представлено два варианта решения.
    ✎ Способ 1:

    Рассмотрим один из вариантов решения:

    • Удалим из формулы X&, чтобы сократить ее запись:
    (A = 0) ∧ ¬(35 ≠ 0 → 52 ≠ 0)
  • Обратим внимание, что внешней операцией является конъюнкция — логическое умножение:
  • (A = 0) ¬(35 ≠ 0 → 52 ≠ 0)
  • Разделим общее выражение на две части относительно внешней операции. Первая часть — неизвестная, искомая, а вторая — известная, ее можно вычислить:
  • (A = 0) ∧ 1 
  • Выполним некоторые преобразования во второй части формулы:
  • Зная свойство импликации, преобразуем формулу (избавимся от импликации в скобках):
  • (A = 0) ∧ ¬(35 = 0 ∨ 52 ≠ 0)
    т.к. в результате получается отрицание того, что 35 ≠ 0,
    то убираем знак "не равно": было 35 ≠ 0, стало 35 = 0
  • Избавимся от отрицания перед скобками по закону Де Моргана:
  • закон де Моргана: ¬ (A ∨ B) = ¬ A ∧ ¬ B

    A = 0 ∧ 35 ≠ 0 ∧ 52 = 0 = 0
  • По условию формула должна быть ложной. Вспомним таблицу истинности для конъюнкции (внешняя операция в нашей общей формуле):
  • 0 ∧ 0 = 0
    0 ∧ 1 = 0
    1 ∧ 0 = 0
    1 ∧ 1 = 1
  • Вторая часть формулы — вычислима, поэтому начнем с нее. В ней находится операция конъюнкция, которая имеет один единственный вариант решения, когда ¬ A ∧ ¬ B = 1. То есть примем вторую часть за истину (=1). В таком случае, для того чтобы общее выражение стало ложным (так требуется по заданию), необходимо, чтобы утверждение, что A = 0 было ложным (т.к. в обратном случае получим: 1 ∧ 1 = 1):
  • (A = 0) ∧ 35 ≠ 0 ∧ 52 = 0 = 0 0   = 0 
  • Вторая часть будет истинной только в том случае, если оба утверждения будут истинными:
  • 35 ≠ 0 ∧ 52 = 0 = истинно (=1) если:
    35 ≠ 0 = истинно (=1)
    и
    52 = 0 = истинно (=1)
    так как стоит логическое умножение  -
    смотрим выше таблицу истинности для конъюнкции
  • Из двух последних пунктов получаем три утверждения:
  • 35 ≠ 0 = 1 (истина)
    и
    52 = 0 = 1 (истина)
    и
    A = 0 = 0 (ложь)
  • Переведем числа в двоичную систему счисления:
  • 35: 100011 (≠ 0)
    52: 110100 (= 0)
  • Найдем такой X, который при поразрядной конъюнкции даст истинное значение для обеих частей.
  • Для начала рассмотрим ситуацию с числом 52 — это проще, т.к. для получения в результате нуля (52 = 0 => истина), достаточно во всех разрядах «перекрыть» единицы нулями:
  • Мы «перекрыли» все единицы нулями, чтобы в результате получить 0.
  • Теперь рассмотрим 35 ≠ 0 = истина (1):
  • Объединим обе маски в одну:
  • 0 0 ? 0 ? ? &1 ? ? ? 1 10 0 ? 0 1 1
  • Так как выражение X & A = 0 должно быть ложным, то найдем такое наименьшее А, при котором X & A ≠ 0. Для этого в тех разрядах Х, в которых находится единица, необходимо сохранить эту единицу и в соответствующих разрядах А:
  • Переведем результат в десятичную систему счисления:
  • 0000112 = 

    ✎ Способ 2*:

      Используем метод А.В. Здвижковой.
    • Выполним последовательно следующие пункты:
    1. Произвести замену (x & K = 0) на Zk
    2. Выполнить преобразования по свойству импликации и закону Де Моргана.
    3. Стремиться прийти к выражению с конъюнкциями без отрицаний типа: Zk * Zm.
    4. Все выражения типа Zk * Zm преобразовать по свойству
      Zk * Zm = Zk or m.
    5. Путем преобразований прийти к импликации: .
  • Согласно первому пункту производим замену:
  • A ∧ ¬(¬Z35 → ¬Z52) = 0
  • Введем отрицание в выражение, чтобы оно было истинным:
  • ¬(A ∧ ¬(¬Z35 → ¬Z52)) = 1
  • По закону де Моргана:
  • ¬A ∨ (¬Z35 → ¬Z52) = 1
  • По свойству импликации:
  • ¬A ∨ (Z35 ∨ ¬Z52) = 1
  • Объединим слагаемые с отрицанием:
  • ¬A ∨ ¬Z52 ∨ Z35 = 1
  • Чтобы прийти к конъюнкции (пункт 3), используем закон де Моргана:
  • ¬(A ∧ Z52) ∨ Z35 = 1
  • Чтобы прийти к импликации (пункт 5), используем свойство импликации:
  • (A ∧ Z52) → Z35 = 1
  • Получаем:
  • ZA ∨ 52 → Z35 = 1
  • Вспомним свойство:
  • В нашем случае это говорит о том, что все единичные биты двоичной записи числа 35 должны входить в результат ZA or 52.
  • Рассмотрим подробно:
  • A = ??0?
    52 = 110100
    A or 52 = 110135 = 1000 
  • поскольку мы ищем наименьшее А, то:
  • Аmin = 112 = 10

    Вариант решения №1 (универсальный, теоретический):

    📹 Видеорешение на RuTube здесь

    Вариант решения №2 (не универсальный, но простой):

    15_2: Задание 15 (18) ЕГЭ по информатике 2017 ФИПИ вариант 12 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.):

    Обозначим через m & n поразрядную конъюнкцию неотрицательных целых чисел m и n. Так, например, 12&6 = 11002&01102 = 01002 = 4

      
    Для какого наибольшего неотрицательного целого числа A формула

    X & A ≠ 0 → (X & 36 = 0 → X & 6 ≠ 0)

    тождественно истинна (то есть принимает значение 1 при любом неотрицательном значении переменной X)?

      ✎ Способ 1:
    • Произведем замену:
    z36 = (x&36 = 0), z6 = (x&6 = 0), A = (x&A = 0)
  • Перепишем выражение:
  • ¬A → (z36 → ¬ z6)
  • Избавимся от импликации (A → B = ¬ A ∨ B):
  • Сначала по правилу преобразования импликации:
  • ¬A → (z36 → ¬ z6) = A + ¬z36 + ¬z6 
  • По Закону де Моргана вынесем отрицание за скобки (¬ (A ∧ B) = ¬ A ∨ ¬ B):
  • A + ¬z36 + ¬z6 = A + ¬(z36 * z6)
  • Вернемся опять к импликации:
  • A + ¬(z36 * z6) = ¬(z36 * z6) + A = (z36 * z6) → A
  • Суть предыдущих действий в том, что нам необходимо прийти к импликации, но, избавившись от отрицания.
  • По следующему правилу ZK * ZM = ZK or M (К. Поляков) заменим конъюнкцию:
  • z36 * z6 = z36 or 6
  • Выполним поразрядную дизъюнкцию двоичных чисел 36 и 6:
  • 1001002 -> 36
    1102 -> 6
    100100 1101001102 -> 36 or 6 = 3810
  • Получаем:
  • z38 → A
  • Необходимо обеспечить истинность данного выражения при всех x. Это возможно, когда единичные биты A входят в единичные биты числа 38. То есть:
  • A = 1001102 = 

      
    ✎ Способ 2:

  • Так как по заданию формула должна быть тождественно истинна, то перепишем ее так:
  • x&A ≠ 0 → (x&36 = 0 → x&6 ≠ 0) = 1
  • Введем обозначения:
  • A = (x&A = 0);
    P = (x&36 = 0);
    Q = (x&6 = 0);
  • Перепишем выражение согласно введенным обозначениям:
  • ¬A → (P → ¬Q) = 1
  • Избавимся от импликации:
  • A ∨ (¬P ∨ ¬Q) = 1
  • A — наше неизвестное; для части выражения ¬P ∨ ¬Q нам необходимо подобрать такой вариант (равный 0 или 1), при котором единственно возможным значением A была бы единица (1).
  • Возьмем (¬P ∨ ¬Q) = 0, тогда А должно быть только единицей (чтобы общее выражение было = 1):
  • A ∨ (¬P ∨ ¬Q) = 1;
    или 1 ∨ (0) = 1
  • Иными словами, выражение истинно, если при ¬P ∨ ¬Q = 0, A равно единице (1).
  • Получаем:
  • ¬P ∨ ¬Q = 0
    Отсюда имеем: ¬P = 0 и ¬Q = 0
    (дизъюнкция равна 0 в единственном случае, когда все операнды равны 0)
  • Или запишем другим образом:
  • Q = 1 и P = 1
  • Построим побитовые маски:
  • 100100 : 36
    000110 : 6
    0**0** : маска P (x&36 = 0)
    ***00* : маска Q (x&6 = 0)
  • Сопоставим обе маски и маску x&A = 0:
  • 0**0** : маска P (x&36 = 0)
    ***00* : маска Q (x&6 = 0)
    0**00* : общая маска x
    *00**0 : маска для A (x&A = 0)
    т.е. в тех битах А, где может получиться единица (звездочки в обеих масках),
    мы поставили нули.
  • Так как нам необходимо получить наибольшее A (по заданию), то вместо всех «звездочек» ставим единицы:
  • 100110 = 

    Подробное решение данного задания 15 ЕГЭ по информатике предлагаем посмотреть в видео уроке:
    Способ 1:

      📹 Видеорешение на RuTube здесь
    Способ 2:

    📹 Видеорешение на RuTube здесь

    15_8. Решение 15 задания (№ 209, С.С. Поляков, Саратов):

    ((x & 17 ≠ 0) → ((x & A ≠ 0) → (x & 58 ≠ 0))) →
    → ((x & 8 = 0) ∧ (x & A ≠ 0) ∧ (x & 58 = 0))

    тождественно ложно (то есть принимает значение 0 при любом натуральном значении переменной х)?

    Типовые задания для тренировки

      Кратко изложенное решение *:
    • Введем обозначения:
    (¬Z17 → (¬A → ¬Z58)) → (z8 ∧ ¬A ∧ Z58) = 0
  • Для того, чтобы выражение было истинным, поставим его с отрицанием:
  • ¬(((¬Z17 → (¬A → ¬Z58)) → ( ∧ ¬A ∧ )) = 1 
  • Упростим выделенную часть выражения (свойство 1, теория):
  • Z8 ∧ Z58 = Z8 or 58 :
    8 = 1000 or58 = 111010 111010 = 58
  • Получили:
  • Z8 ∧ Z58 = Z58 
  • Перепишем все выражение снова, избавившись от импликации:
  • ¬(¬(Z17 ∨ A ∨ ¬Z58) ∨ (¬A ∧ Z58)) = 1 
  • По закону Де Моргана получим:
  • (Z17 ∨ A ∨ ¬Z58) ∧ ¬(¬A ∧ Z58)) = 1 
  • Еще раз применим закон теперь ко второй скобке:
  • (Z17 ∨ A ∨ ¬Z58) ∧ (A ∨ ¬Z58) = 1
  • Используем закон поглощения:
  • A ∨ ¬Z58 = 1
  • Приведем к импликации, чтобы избавиться от отрицания:
  • ¬Z58 ∨ A => Z58 → A = 1
  • Поскольку по заданию нас интересует диапазон [43;55], то проверять будет с числа 43.
  • По свойству 3 (теория), необходимо, чтобы единичные биты А входили в единичные биты двоичного представления числа 58:
  • 43 = 10101 - не подходит!
    58 = 111010
    44 = 10100 - не подходит!
    58 = 111010
    45 = 1010 - не подходит!
    58 = 111010
    46 = 10110 - не подходит!
    58 = 111010
    47 = 1011 - не подходит!
    58 = 111010 = 110000 - подходит!58 = 111010

    Результат: 48

    15_15. Решение 15 задания (№ 173, К. Поляков):

    Определите набольшее натуральное число A, такое что выражение

    ((x & 26 = 0) ∨ (x & 13 = 0)) → ((x & 78 ≠ 0) → (x & A = 0))

    тождественно истинно (то есть принимает значение 1 при любом натуральном значении переменной х)?

    Типовые задания для тренировки: К. Поляков 174-177

    • Для упрощения восприятия введем обозначения:
    z26 = (x & 26 = 0)
    z13 = (x & 13 = 0)
    z78 = (x & 78 = 0)
    A = (x & A = 0)
  • Таким образом, получим следующее выражение:
  • (z26 ∨ z13) → (¬z78 → A) = 1
  • Упростим выражение по свойству импликации для второй скобки:
  • (z26 ∨ z13) → (z78 ∨ A) = 1
  • Упростим левую часть, используя свойство 2 (Zk + Zm = Zk and m):
  • 26 : 1010 единичные биты: 4, , 1
    13 : 101 единичные биты: , 2, 0
    ∧ =------------------------ 01000 = 810
  • То есть получили z26 ∨ z13 = z8
  • По правилу импликации: все единичные биты двоичной записи результата (z78 ∨ A) должны входить во множество единичных битов двоичной записи z8.
  • Рассмотрим:
  • z8 → (z78 ∨ A)
    z78: не влияет на решение, так как операция дизъюнкция истинна тогда,
    когда хотя бы один операнд истинен
    z8 → A : ????
  • Для А единичными битами должны быть общие единичные биты для z8 (10002). Т.е. в нашим случае — это один бит — 3-й:
  • Наибольшее А = 1000 = 10

    Результат: 8

    Задания на поиск наибольшего или наименьшего числа А

    Поиск наибольшего или наименьшего числа А:
      

    15_4: 15 (18) задание. Демоверсия ЕГЭ 2018 информатика:

    Для какого наибольшего целого числа А формула
    демоверсия егэ 2018 решение 15 (18) задания
    тождественно истинна, то есть принимает значение 1 при любых целых неотрицательных x и y?

    ✎ Способ 1 (программный):

    Важно: Поскольку используется метод полного перебора, то возможна ситуация, когда транслятор будет работать слишком медленно. Но работоспособность представленного алгоритма проверена на онлайн компиляторах.

    ✎ Способ 2 (теоретическое решение):

    • Условно разделим исходное выражение на части:
    • решение 15 (18) задания демоверсии егэ информатика

    • Главное действие (внешняя операция) в исходном выражении — это конъюнкция. Конъюнкция истинна, когда все операнды истинны. Т.е. в задаче обе части 1 и 2 должны быть истинными (т.к. по условию общая формула должна быть истинной).
    Оцените статью
    ЕГЭ Live