Übungsaufgaben zu mathematischen Grundbegriffen SS 2009 4. Übungsaufgaben 05.05.2009 1. Gegeben sind folgende Mengen: A = {x ∈ IN : x < 9} B ist die Menge aller durch 3 teilbaren Zahlen C ist die Menge aller Primzahlen Entscheiden Sie, ob a, b, c, d, e Elemente der einzelnen Mengen A, B, C sind oder nicht, wenn a=1, b=3, c=7, d=12 und e=17 ist! 2. Die Grundmenge G ist gegeben durch G = {x ∈ IN : x < 10} . ( IN … Menge der natürlichen Zahlen) Weiterhin ist P gegeben durch P = {x ∈ G : x < 8} und die Mengen A, B, C, D sind gegeben durch A = { 3; 6; 9} B = { 7-6; 1+2; 2⋅2; 5-3 } C = {x ∈ G : 4 < x < 9} D = {x ∈ G : x > 7} Vergleichen Sie P mit A, B, C und D bezüglich G, d.h. treffen Sie Aussagen zu Teilmenge, Durchschnitt und Vereinigung von P mit der jeweiligen Menge! Bilden Sie die Komplemente zu den Mengen P, A, B, C und D! 3. Bilden Sie die Potenzmenge zu A = { 2; 4; 6} und zu B = {♦; ♥}! 4. Umgang mit verschiedenen Mengendarstellungen: a. Beschreiben Sie folgende Mengen mit Worten: U = { Ä, Ö, Ü} A = {2; 3; 5; 7; 11; 13; 17; 19} (Grundbereich IN ) b. Geben Sie die Elemente folgender Mengen an: • Die Menge der Teiler von 12 (natürliche Zahlen) • Die Menge der Personen im unserem Seminarraum, die kleiner als 0,9 m sind. c. Geben Sie folgende Mengen in mathematischer Schreibweise mit Grundbereich und mengenbildender Eigenschaft an: • Die Menge der reellen Zahlen zwischen -4 und 4 • Die Menge der natürlichen Vielfachen von 7 1 Lösungen zu den 2. Übungsaufgaben 1. a) keine Aussage, da subjektive Einschätzung b) wahre Aussage c) falsche Aussage, z.B. ist 9 durch 3 teilbar, aber nicht durch 6 (gilt bei jeder ungeraden durch 3 teilbaren Zahl) d) A:= Alle Rosen sind blau. falsche Aussage, W(A) = 0 B:= Erfurt liegt am Meer. falsche Aussage, W(B) = 0 A und B ( A ∧ B ) ist eine (zusammengesetzte) Aussage, die falsch ist. e) keine Aussage, da Aufforderung 2. Für das kursiv gedruckte in der Aufgabenstellung muss etwas Konkretes eingesetzt werden. Zum Beispiel: a) 14 ist durch 7 teilbar. (wahre Aussage) ODER: 23 ist durch 7 teilbar. (falsche Aussage) b) Das Fünffache von 3 ist kleiner als 20. (wahre Aussage) ODER: Das Fünffache von 9 ist kleiner als 20. (falsche Aussage) c) Ein Quadrat ist ein Viereck. (wahre Aussage) ODER: Ein Dreieck ist ein Viereck. (falsche Aussage) d) Am 15.04.2009 scheint um 19 Uhr die Sonne (in ganz Erfurt). (wahre Aussage) 3. Die Wahrheitstabelle sieht wie folgt aus: A B 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 C 1 0 1 0 1 0 1 0 4. Stundenplan Jede Lehrkraft unterrichtet genau zwei Fächer jeweils in beiden Klassen (wegen (a) und (b)). Aus Aussage (c) folgt, dass Frau Helmert Physik unterrichtet und kein Deutsch oder Mathematik, denn wenn sie auch Deutsch oder Mathematik unterrichten würde, so hätte sie in den Klassen 5 a und 5 b auch nach der zweiten Stunde noch zu unterrichten. Die logische Tabelle sieht wie folgt aus: Deutsch Reichelt Helmert Fischer Walter -- (c) Mathematik Geschichte Biologie -- (c) Geographie Zeichnen Physik -- (c) -- (c) X (c) -- (c) Aus Aussage (d) folgt, dass Herr Reichelt kein Physik, Deutsch, Mathematik, Sport und Biologie unterrichtet. Also kann er nur zwei der Fächer Geschichte, Geographie oder Zeichnen unterrichten. Die logische Tabelle sieht wie folgt aus: 2 Sport Reichelt Helmert Fischer Walter Deutsch -- (d) -- (c) Mathematik -- (d) Geschichte Biologie -- (d) Geographie Zeichnen -- (c) Physik -- (c) -- (c) X (c) -- (c) Sport -- (d) Aus Aussage (e) folgt, dass Frau Helmert alle Fächer, die am Montag in der Klasse 5 a unterrichtet werden, nicht unterrichtet. Also bleiben für Frau Helmert nur die Fächer Mathematik und Biologie übrig. Die logische Tabelle sieht wie folgt aus: Reichelt Helmert Fischer Walter Deutsch -- (d) -- (e) -- (c) Mathematik -- (d) X (e) -- (c) -- (e) Geschichte Biologie -- (d) X (e) -- (e) -- (e) -- (e) Geographie Zeichnen -- (e) -- (e) Physik -- (c) -- (c) X (c) -- (c) Sport -- (d) -- (e) Aus Aussage (f) folgt, dass Frau Fischer (Physiklehrerin) die Fächer Deutsch, Geschichte, Geographie und Sport nicht unterrichten kann. Es bleibt als zweites Fach für Frau Fischer Zeichnen übrig. Die logische Tabelle sieht wie folgt aus: Reichelt Helmert Fischer Walter Deutsch -- (d) -- (e) -- (c) Mathematik -- (d) X (e) -- (c) -- (e) Geschichte Biologie -- (d) X (e) -- (e) -- (e) -- (e) -- (f) Geographie -- (e) -- (f) Zeichnen -- (f) -- (e) X (f) -- (f) Physik -- (c) -- (c) X (c) -- (c) Sport -- (d) -- (e) -- (f) Somit ergeben sich für Herrn Reichelt die Unterrichtsfächer Geschichte und Geographie und für Herrn Walter bleiben die Unterrichtsfächer Deutsch und Sport. Die Lösung sieht also wie folgt aus: Reichelt Helmert Fischer Walter Deutsch -- (d) -- (e) -- (c) X Mathematik -- (d) X (e) -- (c) -- (e) Geschichte X -- (e) -- (f) -- Biologie -- (d) X (e) -- (e) -- (e) 3 Geographie X -- (e) -- (f) -- Zeichnen -- (f) -- (e) X (f) -- (f) Physik -- (c) -- (c) X (c) -- (c) Sport -- (d) -- (e) -- (f) X