Як вирішувати завдання 2 ЄДІ з інформатики

Порядок виконання операцій:

  • якщо в вираженні немає дужок, спочатку виконуються всі операції «НЕ», потім - «І», потім - «АБО», імплікація, еквівалентність

Ще про логічних операціях:

  • логічне твір X ∙ Y ∙ Z ∙ ... дорівнює 1. тобто вираз є істинним, тільки тоді, коли всі співмножники рівні 1 (а в інших випадках дорівнює 0)
  • логічна сума X + Y + Z + ... дорівнює 0. тобто вираз є помилковим тільки тоді, коли всі складові рівні 0 (а в решті випадків дорівнює 1)

Рішення завдань 2 ЄДІ з інформатики

Логічна функція F задається виразом (y → x) ∧ (y → z) ∧ z. Визначте, яким стовпцю таблиці істинності функції F відповідає кожна з змінних x. y. z.

У відповіді напишіть літери x. y. z в тому порядку, в якому йдуть відповідні їм стовпці.

  • За основу необхідно взяти логічну операцію, яку ми будемо виконувати в останню чергу - це логічне І (сполучення) або ∧
  • Кон'юнкцію легше розглядати по тих рядках таблиці, там де функція F = 1
  • Оскільки для кон'юнкції функція істинна тільки тоді, коли всі змінні істинні, то необхідно щоб окремо кожна дужка була істинна ((y → x) = 1 і (y → z) = 1) і змінна z теж стала справжньою (1)
  • Оскільки з дужками складніше працювати, визначимо спочатку якому стовпцю відповідає z. Для цього виберемо рядок, де F = 1 і в інших осередках тільки одна одиниця, а решта нулі:
  • Таким чином, з цього рядка робимо висновок, що z знаходиться в другому стовпці (відлік ведемо зліва):
  • Далі нам необхідно розглянути дві дужки, в яких операція імплікації: (y → x) і (y → z). Обидві ці дужки повинні бути істинними (= 1). У таблиці істинності для імплікації, вона дає в результаті 1 тоді, коли друга змінна дорівнює 1 (перша при цьому може бути будь-який), або друга змінна дорівнює 0, а перша обов'язково повинна бути дорівнює 1.
  • Розглянемо дужку (y → x) і рядок таблиці:
  • Для цього рядка тільки y може бути 0. тому якщо x = 0. тоді y = 1. і дужка в результаті поверне брехня (1 → 0 = 0). Відповідно, y знаходиться в першому стовпці. А x значить в третьому:
    • Оскільки в кожному з виразів присутній 5 змінних, то ці 5 змінних породжують таблицю істинності з 32 рядків: тому що кожна із змінних може приймати воно з двох значень (0 або 1), то різних варіантів з п'ятьма змінними буде 2 +5 = 32. тобто 32 рядки.
    • З цих 32 рядків для кожного виразу (і F і G) ми знаємо напевно тільки про 5 рядках: в 4 з них 1, а в одній - 0.
    • Питання стоїть про кількість рядків = 1 для таблиці істинності вираження F ∨ G. Даною вираз - диз'юнкція, яка помилкова тільки в одному випадку - якщо F = 0 і одночасно G = 0
    • У вихідних таблицях для кожного виразу F і G ми знаємо про існування тільки одного 0, тобто в інших рядках може бути 1. Т.ч. для кожного виразу і F і G в 31 рядку можуть бути одиниці (32-1 = 31), а лише в одній - нуль.
    • Тоді для вираження F ∨ G тільки в одному випадку буде 0, коли і F = 0 і G = 0:


    Яким з наведених нижче виразів може бути F?
    1) ¬x1 ∧ x2 ∧ ¬x3 ∧ ¬x4 ∧ x5 ∧ ¬x6 ∧ x7
    2) x1 ∨ x2 ∨ x3 ∨ ¬x4 ∨ ¬x5 ∨ ¬x6 ∨ ¬x7
    3) x1 ∧ ¬x2 ∧ x3 ∧ ¬x4 ∧ x5 ∧ x6 ∧ ¬x7
    4) x1 ∨ ¬x2 ∨ x3 ∨ x4 ∨ ¬x5 ∨ ¬x6 ∨ x7

    • У першому вираженні основна операція - кон'юнкція. Відповідно, перевіряємо вираз по рядку другий, там де функція = 1. Якщо ми підставимо в цей рядок всі аргументи вираження, то функція дійсно повертає істину. Тобто цей вислів підходить.

    Як вирішувати завдання 2 ЄДІ з інформатики

  • Але перевіримо на всякий випадок інші.
  • Другий вираз перевіряємо по першій і третій рядку, так як диз'юнкція помилкова тільки в тому випадку, якщо всі операнди помилкові. Перевіряючи по першому рядку, відразу бачимо, що x1 в ній дорівнює 1. У такому випадком функція буде = 1. Тобто цей вислів не підходить.

    Як вирішувати завдання 2 ЄДІ з інформатики

  • Третє вираз перевіряємо по другому рядку, так як основна операція - кон'юнкція - поверне істину тільки тоді, коли всі операнди рівні 1. Бачимо, що x1 = 0, відповідно функція буде теж дорівнює 0. Тобто вираз нам не підходить.

    Як вирішувати завдання 2 ЄДІ з інформатики

  • Четверте вираз перевіряємо по першій і третій рядках. У першому рядку x1 = 1, тобто функція повинна бути дорівнює 1. Тобто вираз теж не підходить.

    Як вирішувати завдання 2 ЄДІ з інформатики

    Рішення 2 завдання ЄДІ з інформатики (К. Поляков, варіант 76):

    Дан фрагмент таблиці істинності для виразу F:

    Вкажіть максимально можливе число різних рядків повної таблиці істинності цього вислову, в яких значення x3 не збігається з F.

    • Повна таблиця істинності буде мати 2 6 = 64 рядків (тому що 6 змінних).
    • 4 рядки нам відомі: у них x3 два рази не збігається з F.
    • Невідомих рядків:
    • У невідомих рядках x3 може не збігатися з F. крім того, в двох відомих рядках x3 не збігається з F. Відповідно максимально можливе число рядків з незбіжними x3 і F. буде:

    Рішення 2 завдання ЄДІ з інформатики (К. Поляков, варіант 89):

    Кожне логічне вираз A і B залежить від одного і того ж набору з 7 змінних. У таблицях істинності кожного з цих виразів в стовпці значень коштує рівно по 4 одиниці. Яке максимально можливе число одиниць в стовпці значень таблиці істинності вираження A ∨ B?

    • Повна таблиця істинності для кожного з виразів A і B складається з 2 +7 = 128 рядків.
    • У чотирьох рядках результат виразу дорівнює одиниці, означає в решті рядків - 0.
    • A ∨ B істинно в тому випадку, коли або A = 1 або B = 1. або і A і B = 1.
    • Оскільки А = 1 тільки в 4 випадках, то отримаємо кількість результатів, які повертають істину для A ∨ B (в яких B може бути або 0 або 1):
  • Разом з колонки B вважаємо 8 варіантів (легше використовувати додавання 4 + 4 = 8, проте так наочніше)
  • Рішення 2 завдання ЄДІ з інформатики (К. Поляков, варіант 91):

    Кожне логічне вираз A і B залежить від одного і того ж набору з 8 змінних. У таблицях істинності кожного з цих виразів в стовпці значень коштує рівно по 6 одиниць. Яке максимально можливе число нулів в стовпці значень таблиці істинності вираження A ∧ B?

    • Повна таблиця істинності для кожного з виразів A і B складається з 2 8 = 256 рядків.
    • У 6 рядках результат виразу дорівнює одиниці, означає в решті рядків - 0.
    • A ∧ B помилково в тому випадку, коли або A = 0 або B = 0. або і A і B = 0.
    • У всіх випадках там де А = 1 може стояти B = 0. і тоді результат F = 0. Оскільки нам необхідно знайти максимально можливу кількість нулів, то як раз для всіх шести А = 1 можна порівняти B = 0. і навпаки, для всіх шести можливих B = 1 можна порівняти A = 0

    Рішення 2 завдання ЄДІ з інформатики (К. Поляков, варіант 58):

    Дано логічне вираз, залежне від 5 логічних змінних:

    (¬x1 ∨ ¬x2 ∨ ¬x3 ∨ x4 ∨ x5) ∧ (x1 ∨ x2 ∨ x3 ∨ ¬x4 ∨ ¬x5)

    Скільки існує різних наборів значень змінних, при яких вираз істинний?

    • Оскільки вираз включає 5 змінних, то таблиця істинності полягає з 2 5 = 32 рядків
    • Основною операцією є кон'юнкція (логічне множення), а всередині дужок - диз'юнкція (логічне додавання)
    • Позначимо першу дужку за А. а другу дужку за B. Отримаємо вираз A ∧ B.
    • Знайдемо скільки нулів існує для таблиці істинності даного виразу:

    Тепер розглянемо кожен випадок окремо:

  • 1 випадок. 0 0. A = 0 і B = 0, тобто ¬x1 ∨ ¬x2 ∨ ¬x3 ∨ x4 ∨ x5 = 0 і x1 ∨ x2 ∨ x3 ∨ ¬x4 ∨ ¬x5 = 0. Звернемо увагу, що в других дужках всюди варто інверсія змінних, які знаходяться в перших дужках. Таким чином, це не можливо, так як диз'юнкція дорівнює нулю, коли всі операнди рівні нулю. А якщо в перших дужках все 0, то через інверсій в других дужках все 1. Тобто цей випадок нам не підходить
  • 2 випадок. 0 1. нам він підходить, так як якщо перша дужка поверне 0, то друга поверне 1.
  • 3 випадок. 1 0. нам він підходить, так як якщо друга дужка поверне 0, то перша поверне 1.
  • Разом отримуємо два випадки, коли вихідне вираз поверне 0, тобто два рядки таблиці істинності.
  • Тоді отримаємо кількість рядків, з результатом рівним 1:
  • Рішення 2 завдання ЄДІ з інформатики (К. Поляков варіант 112):

    Дан фрагмент таблиці істинності для виразу F:

    Яким виразом може бути F?
    1) x1 ∧ (x2 → x3) ∧ ¬x4 ∧ x5 ∧ x6 ∧ ¬x7
    2) x1 ∨ (¬x2 → x3) ∨ ¬x4 ∨ ¬x5 ∨ x6 ∨ ¬x7
    3) ¬x1 ∧ (x2 → ¬x3) ∧ x4 ∧ ¬x5 ∧ x6 ∧ x7
    4) ¬x1 ∨ (x2 → ¬x3) ∨ x4 ∨ x5 ∨ x6 ∧ x7

    • Розглянемо окремо кожен вираз і знайдемо останню операцію, яка повинна бути виконана.
  • Остання операція - кон'юнкція. Її простіше перевіряти по рядку, в якій F = 1 (значить все співмножники повинні бути рівні 1).
  • Візьмемо 3-ю рядок, в ній x4 = 1. У нашому вираженні х4 з запереченням, тобто = 0. Коли хоч один із співмножників дорівнює нулю, вираз поверне в результаті 0, а у нас в рядку 1. Тобто цей вислів не підходить.
  • Остання виконується операція - диз'юнкція. Її легше перевіряти по рядку, в якій F = 0 (значить всі складові повинні бути рівні 0).
  • Дивимося по першому рядку: х4 в рядку дорівнює 0, в вираженні він з запереченням, тобто = 1. Відповідно все вираз поверне одиницю, а в таблиці в рядку 0. Тобто цей вислів не підходить.
  • Остання операція - кон'юнкція. Її простіше перевіряти по рядку, в якій F = 1 (значить все співмножники повинні бути рівні 1).
  • Візьмемо 2-й рядок: в ній х7 = 0, в вираженні х7 без заперечення, тобто так і залишається рівним нулю. При множенні вираз поверне в результаті 0. В таблиці - 1. Тобто вираз теж не підходить.
  • Єдиним підходящим варіантом залишилося вираз під номером 4.
  • Логічна функція F задається виразом

    ¬a ∧ b ∧ (c ∨ ¬d)

    Нижче наведено фрагмент таблиці істинності функції F. містить всі набори аргументів, при яких функція F істинна.
    Визначте, яким стовпцю таблиці істинності функції F відповідає кожна з змінних a. b. c. d.

    Схожі статті