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2009.2 - Matemática Discreta
Sobre as VSs extras: a 1ª VS extra aconteceu na quarta,
6/jan/2010, e em príncipio as outras vão acontecer na quarta
13/jan/2010 e na quarta 20/jan/2010, sempre começando às 11:00 da
manhã. Eu não estou conseguindo atualizar esta página com freqüência,
então se você estiver interessado em fazer alguma das VSs extras por
favor entre em contato comigo por e-mail: [email protected].
O livro oficial do curso é o Scheinerman.
Horários, sala, etc: veja a página sobre os cursos que
eu estou dando.
Página do curso do semestre passado: aqui.
Cronograma (o que foi dado nas aulas que já aconteceram):
AGOSTO
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2009-aug-24
(Aula 1)
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Noção de "redução" para calcular os valores de expressões; valores
podem ser números, valores de verdade (F, V), conjuntos,
etc; "=" como comparação; contextos, valores de variáveis,
definições; as operações lógicas "e" e "ou"; como interpretar
"para todo" e "existe" sobre conjuntos finitos.
Exercícios pra casa: para A={1,2,3}, B={2,3,4}, C={2,3}, calcule
a∈A.a∈C, Ɐa∈A.a∈B, ∃b∈B.3<b, Ɐa∈A.∃b∈B.a<b.
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2009-aug-26
(Aula 2)
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Aula cancelada (por causa de um concurso).
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2009-aug-31
(Aula 3)
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Mais operações lógicas: implicação, biimplicação, negação.
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SETEMBRO
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2009-sep-02
(Aula 4)
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Tabelas de verdade; tautologias; contra-exemplos; seguimos a prova
da p.18 do Scheinerman (a soma de dois pares é par) e fizemos uma
correspondente para o exercício 3 da p.24 (o produto de dois pares
é par), começando com um idéia em uma linha: "se x=2a e y=2b então
xy=2(2ab)"; pedi pra todo mundo ler o capítulo 1 e descobrir o que
ele diz sobre o nível de detalhe correto de provas.
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2009-sep-07
(Aula 5)
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Feriado.
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2009-sep-09
(Aula 6)
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Definições equivalentes; substituição de iguais por iguais; três
definições diferentes de "divide" (chamei elas de divide, divide',
divide''; só uma delas tinha expansão finita)
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2009-sep-14
(Aula 7)
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Começamos o capítulo 2 do Scheinerman. Introduzi algumas operações
que vamos usar e que não estão definidas explicitamente no livro:
comprimento de uma lista e extração de uma componente de uma
lista. A definição formal de "a=b" quando a e b são listas. Os
problemas de contagem do Scheinerman usam duas outras operações
implicitamente que nós vimos em detalhes na aula: {(a,b) | a∈A,
b∈B, P(a,b)} e contagem dos elementos de um conjunto. A
correspondência entre B={(a,b) | a,b∈{1,...,4}, b≠a} e
C={(a',b') | a'∈{1,2,3,4}, b'∈{1,2,3}} - em C o b' diz qual dos
elementos que "ainda não foi escolhido" (i.e., que é diferente de
a) é escolhido para ser o b.
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2009-sep-16
(Aula 8)
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Auto-teste: pedi pros alunos escolherem ou o problema 4 da p.43 ou
o 4 da p.24 do Scheinerman, resolverem do modo mais claro possível
(30 mins pra isso) e depois trocarem com um colega pra cada um
"corrigir" o do outro, apontando o que estava errado ou pouco
claro e indicando melhorias possíveis. Não valia nota, então todos
deveriam ficar à vontade pra apontar todos os erros e melhorias
possíveis.
Depois os alunos que quisessem mais dicas de correções e melhorias
deveriam se juntar em grupos de no mínimo 4 pessoas, preparar uma
só folha com a melhor resposta que conseguissem, e me entregar pra
eu "corrigir" ela fazendo comentários por escrito.
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2009-sep-21
(Aula 9)
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Conjuntos, A=B, ∈, ⊆, ⊊, ⊈,
℘(A), A×B
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2009-sep-23
(Aula 10)
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Como construir ℘(A) por uma árvore de decisões; tipos de
objetos; conjuntos e listas podem ter elementos de vários tipos;
avisei que vamos ver outros tipos depois, mas que eles geralmente
vão poder ser representados por conjuntos, listas, etc;
definição formal de interseção; conjuntos definidos por
propriedades: por enquanto vimos ℘(A) = {B|B⊆A},
A×B = {(a,b)|a∈A, b∈B} e A∩B = {a∈A|a∈B} - as propriedades que vão
nos interessar mais retornam conjuntos finitos quando recebem
conjuntos finitos. Mencionei que R = {A conjunto | A∉A}
contraditório - R∈R e R∉R (vamos ver isto com detalhes
depois). Pedi pra todo mundo tentar fazer todos os problemas das
páginas 55 e 56.
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2009-sep-28
(Aula 11)
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Produtórios, somatórios, fatoral, (�∃a∈A.P(a))=(Ɐa∈A.�P(a)),
(�Ɐa∈A.P(a))=(∃a∈A.�P(a)).
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2009-sep-30
(Aula 12)
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(Aula pra muito poucas pessoas, porque foi depois da prova de
Cálculo 2, que acabou tarde).
O que é uma "proposição qualquer"; como encontrar todas as
proposições sobre um conjunto de 4 elementos.
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OUTUBRO
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2009-out-05
(Aula 13)
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(Revisão)
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2009-out-07
(Aula 14)
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P1 (PDF, LaTeX; inclui uma versão
preliminar do gabarito). Matéria: seções 1-6 e 9 do Scheinerman.
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2009-out-12
(Aula 15)
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Feriado.
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2009-out-14
(Aula 16)
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Poucos alunos vieram, aí a gente só discutiu as questões da prova.
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2009-out-19
(Aula 17)
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Semana acadêmica.
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2009-out-21
(Aula 18)
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Semana acadêmica.
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2009-out-26
(Aula 19)
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Feriado.
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2009-out-28
(Aula 20)
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Aula sobre definir proposições... não deu muito certo, vamos
voltar a esse assunto depois.
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NOVEMBRO
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2009-nov-02
(Aula 21)
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Feriado.
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2009-nov-04
(Aula 22)
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Começamos o capítulo 3 do Scheinerman; vimos a seção 11
("Relações"), e eu pedi pros alunos fazerem os problemas das págs
81 a 83. Estou tentando insistir bastante na idéia de que uma
relação pode ser representada de vários modos.
Estou devendo um texto comparando matematiquês, Pascal, C e
linguagens como Ruby, Python e Lua.
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2009-nov-09
(Aula 23)
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2009-nov-11
(Aula 24)
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2009-nov-16
(Aula 25)
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Passei um exercício pra ser feito em grupos de no máximo 3 pessoas
e entregue na aula seguinte, com todos os detalhes, valendo
nota; passamos a aula tirando dúvidas do exercício.
O enunciado do exercício era: "Quantas relações de equivalência
temos no conjunto {1,2,3}? Encontre todas usando uma árvore de
decisão, represente todas de todos os modos que já vimos, e diga
quais são funções. Além disso faça o gráfico (como em Cálculo I)
dessas funções e relações, e descubra o domínio e a imagem de cada
uma."
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2009-nov-18
(Aula 26)
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Defini (em Português) uma função "delete" que recebe uma particão
de um conjunto e retorna uma partição de um conjunto menor; usei
ela (e a inversa dela) pra mostrar como conseguir a árvore de
decisão que resolve o problema de encontrar todas as partições no
conjunto {1,2,3,4,5}. Passei um exercício pra casa pra esclarecer
isto: T_3 é o conjunto de todas as partições de {1,2,3}, T_4 o das
partições de {1,2,3,4}, etc; delete4 é uma função de T_4 em T_3, e
pedi que as pessoas encontrassem delete3^{-1} e mostrassem como
usar essa relação pra construir a "segunda escolha" da árvore de
decisão que encontra todas as partições de conjuntos cada vez
maiores.
Exercícios pra casa, do livro: p.182, 2, 3, 4.
Vimos que listas podem ser vistas como funções (o domínio é o
conjunto de índices), e vimos como listas infinitas
("seqüências") costumam ser definidas ("definição indutiva"),
e calculamos (a_1, a_2, a_3, a_4, ...) para um caso simples.
Avisei que o texto sobre a comparação (src) entre matematiquês, Pascal, C e Lua estava pronto.
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2009-nov-23
(Aula 27)
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2009-nov-25
(Aula 28)
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Aula sobre as Torres de Hanói; começamos a ver em sala como
resolver o problema e possíveis modos de representá-lo
"matematicamente", isto é, usando conjuntos, listas, etc. Voltamos
à idéia de definições indutivas para seqüências infinitas:
primeiro seqüências de números, por exemplo, a_0=1, a_{n+1}=2�a_n,
depois seqüências de conjuntos, p.ex. A_0={0}, A_{n+1}=A_n∪{n+1}.
Avisei que a solução geral das Torres de Hanói pode ser vista como
uma seqüência, mas não é uma seqüência de números, então vamos
deixá-la pra depois.
Passei um exercício pra ser feito em grupos de no máximo 3 pessoas
e entregue no dia 2/dezembro, sobre como representar
matematicamente posições, movimentos e seqüências de movimentos no
jogo das Torres de Hanói; começamos a discutir representações
possíveis na sala, e vimos que algumas representações propostas
eram ruins, e porquê. Os alunos ficaram de pensar o resto e
escrever tudo em casa.
Avisei muito enfaticamente que eles têm que começar a
escrever direito e arriscar a escrever em português o que eles
pensam, mesmo que no início fique confuso. Eu não vou mais
aceitar respostas que sejam só rabisquinhos sem explicação, muito
menos rabisquinhos iguais aos dos outros grupos, e menos ainda
rabisquinhos que não só estão iguais aos dos outros como ainda
estão errados.
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2009-nov-30
(Aula 29)
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Introdução a provas por indução. Definimos uma seqüência a_n por
a_1=1, a_{n+1} = 2a_n + 1, uma outra, b_n, que calcula a expansão
binária de n, e uma outra por c_n = 2^n-1; vimos que o conjunto A
= {n∈{1,2,...} | a_n=c_n} parece ser o próprio conjunto {1,2,...},
mas como provar isto?... Aí vimos o enunciado do princío de
indução (seção 19 do Scheinerman, p.156) e vimos vários conjuntos
que obedecem ou não obedecem a condição Ɐn∈N.n∈B→(n+1)∈B.
Não passei nenhum exercício pra nota - deixei pra quarta, mas pedi
pros alunos lerem a seção 19 do livro.
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DEZEMBRO
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2009-dez-02
(Aula 30)
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2009-dez-04
(Aula 31)
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2009-dez-07
(Aula 32)
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2009-dez-09
(Aula 33)
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P2. Matéria: relações (inclui partições, etc), funções,
seqüências, um pouco sobre definições indutivas e indução.
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2009-dez-14
(Aula 34)
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VR
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2009-dez-16
(Aula 35)
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VS
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