Programma Definitivo Matematica Discreta (Corso C) a.a. 2002/2003 Docente: Oriella Maria Amici CENNI DI LOGICA Logica proposizionale, connettivi logici, tavole di verità, tautologie e contraddizioni. Formule della logica proposizionale. Equivalenza logica ed equivalenza semantica. Metodi di dimostrazione: diretta, per contrapposizione, per assurdo. Logica predicativa; linguaggio con identità, formule, loro interpretazione. I NUMERI Numeri naturali, assioma del buon ordinamento, principio di induzione, Numeri interi, algoritmo di divisione, massimo comune divisore e minimo comune multiplo, identità di Bezout, equazioni diofantee, numeri primi e numeri irriducibili, fattorizzazione di un intero. Criteri di divisibilità. Relazioni ricorsive: i numeri di Fibonacci come soluzione del problema delle coppie di conigli. Rappresentazione di numeri interi in basi qualsiasi. Stima del numero di passi nell’algoritmo per il massimo comune divisore. RELAZIONI-FUNZIONI Relazioni binarie. Relazioni funzionali e applicazioni. Applicazioni ingettive, surgettive, bigettive. Applicazioni tra insiemi finiti. Modello delle parole. Rappresentazione grafica di una relazione binaria su un insieme finito. Relazioni di equivalenza, insiemi quozienti, partizione di un insieme. Legame tra relazioni di equivalenza e partizioni. Congruenza “modulo n” e struttura di Zn. Il piccolo teorema di Fermat e teorema di Eulero. Congruenze lineari. Compatibilità e soluzioni di una congruenza lineare. Il teorema cinese del resto. RETICOLI Insiemi ordinati e totalmente ordinati. Il diagramma di Hasse di un insieme ordinato finito. Maggioranti, minoranti, estremo superiore, estremo inferiore di un sottoinsieme di un insieme ordinato. Reticoli, sottoreticoli. Reticoli distributivi, limitati e complementati. Reticoli booleiani, morfismi ed isomorfismi di reticoli. GRAFI Relazioni simultaneamente simmetriche ed antiriflessive e relativa rappresentazione grafica (grafo non orientato) nel caso finito. Teoria elementare dei grafi, grafi regolari, completi, cammini e circuiti, grafi connessi, cammini e circuiti euleriani. Il problema dei ponti di Konigsberg e il teorema di Eulero. Alberi e foreste. Grafi piani e planari. MATRICI Matrici, somma fra matrici e prodotto per uno scalare, prodotto righe per colonne. Determinante. STRUTTURE ALGEBRICHE a) Operazione su un insieme e nozione di struttura algebrica. Semigruppi e monoidi. Potenza di un monoide. Insiemi chiusi per un’operazione. Sottomonoide. Sottomonoide generato da un insieme e relativo teorema di struttura. Monoide ciclico. Congruenze su una struttura algebrica e struttura quoziente. Morfismi ed isomorfismi tra monoidi. Il Monoide delle parole e proprietà universale del monoide delle parole. b) Gruppi, potenze in gruppo e loro proprietà. Sottogruppi e loro caratterizzazione. Morfismi ed isomorfismi tra gruppi e relative proprietà. Sottogruppo generato da un insieme e relativo teorema di struttura. Sottogruppi ciclici e gruppi ciclici. Periodo di un elemento di un gruppo. Determinazione e numero dei generatori di un gruppo ciclico. Teorema di Lagrange. Il reticolo dei sottogruppi. Sottogruppi di gruppi ciclici. Gruppi quozienti di gruppi ciclici. Classificazione dei gruppi ciclici. Il gruppo delle matrici invertibili. Il gruppo delle permutazioni, cicli, fattorizzazione in cicli disgiunti. Fattorizzazione in trasposizioni, segno di una permutazione. Gruppo alterno. c) Anelli e sottoanelli, divisori dello zero, l’anello prodotto diretto. Campi. L’anello delle matrici quadrate. L’anello degli interi. TESTI CONSIGLIATI: q A. FACCHINI, Algebra e Matematica Discreta, Decibel Zanichelli, 2000. q G.M. PIACENTINI-CATTANEO, Algebra un approccio algoritmico, Decibel Zanichelli. q V. ABATANGELO-B. LARATO-A. TERRUSI, Complementi ed esercizi di Algebra, Editore Laterza, Bari.