SF1610 Diskret matematik 7,5hp
för CL2, Media2 vt10

Tidigare kursnummer: 5B1118

URL: http://www.math.kth.se/math/GRU/2009.2010/SF1610/CL

Kursansvarig: Bengt Ek, 08-790 6951, bek@math.kth.se
Kursstart: Måndagen den 18 januari 2010 klockan 15.15 i sal Q36.

Sidan uppdateras efter hand.
Gå in då och då och se vad som har ändrats.


Aktuell information


Viktiga tider


Lärare m.fl.

Kursledare och lärare:
Bengt Ek (bek@math.kth.se), tel. 790 6951, rum 3549.
Kommentarer och frågor från kursdeltagare är välkomna vid undervisningen eller via elpost, telefon eller personligt besök.
Eftersom mitt schema är varierat, kan det vara svårt att veta om jag är inne. Ring helst innan för säkerhets skull.

Kurssekreterare:
Rose-Marie Jansson (jansson@math.kth.se).
Kurssekreteraren kan besvara frågor om registrering, inrapportering av betyg och anmälan till tentor om det inte går via "Mina sidor".
Med frågor om kursens innehåll bör man vända sig till läraren.

Rum 3549 finns på plan 5 (entréplanet), Lindstedtsvägen 25.

Kursnämndsrepresentanter (utsedda första lektionen):
Joel Dahl, (skriv honom).
Tony Hay Werner, (skriv honom).
Till dem kan man framföra synpunkter på kursen och undervisningen (man kan förstås också själv tala med läraren).
Kursnämnden planeras ha två möten i samband med kursen.


Kursbeskrivning

Bakgrund och betydelse

Denna kurs läses av CL2 och Media2 (och IT2 på hösten).

Den diskreta matematiken (talteori, kombinatorik, abstrakt algebra, grafteori) har ökat explosionsartat i betydelse sedan mitten av förra århundradet, både som forskningsområde och för tillämpningar inom framför allt datalogi men även inom fysik, kemi, bioteknik och ekonomisk modellering.

Diskret matematik ger tillfälle att öva tankens skärpa på ett kanske tillgängligare sätt än differentialkalkyl och geometri, samtidigt som den kan användas för att modellera många vardagsnära problem som kan vara både viktiga och underhållande. Dessutom är vissa kunskaper i diskret matematik nödvändiga för att kunna förstå, analysera och konstruera algoritmer och datastrukturer.

Kursens söker ge grundläggande kunskaper, insikter och färdigheter i diskret matematik. Med "insikter och färdigheter" menas bland annat förståelse av begreppen, förmåga att göra korrekta matematiska resonemang och att kunna redogöra för dem muntligt och skriftligt.

Kursens mål och innehåll

Se studiehandboken.

Förkunskaper

En kurs i linjär algebra eller liknande.
(Vi behöver inte så mycket från tidigare kurser, men en vana vid och vilja till abstrakta resonemang är bra att ha.)


Kurslitteratur

Kursböcker

Vi använder liksom förra året dessa böcker.
Eriksson, Kimmo och Gavel, Hillevi:
"Diskret Matematik och diskreta modeller"

Studentlitteratur, 2002 (ISBN 91-44-02465-7).
I vår kurs ingår följande delar:
kapitlen (1) och 2-5,
kapitel 6 (utom avsnitten 6.3, 6.5.2, 6.6.1),
kapitel 8 (utom avsnitt 8.1.3),
avsnitt 7.4.
Eriksson, Kimmo och Gavel, Hillevi:
"Diskret Matematik Fördjupning"

Studentlitteratur, 2003 (ISBN 91-44-02878-4).
I vår kurs ingår följande delar:
kapitlen (1) och 3,
kapitel 2 (utom avsnitt 2.2),
avsnitten 5.1, 7.1-7.2.3 och 9.1-9.2.

Material som kan komplettera kursböckerna (inte kurslitteratur)

Övrigt material


Examination

Dels kontrollskrivningar under kursens gång, dels en skriftlig tentamen vid kursens slut.
Lyckade kontrollskrivningar kommer att räcka för betyg E på kursen (utan tenta).
Tentamen
Skrivningen kommer att omfatta tre delar, I, II och III.
Del I består av 5 uppgifter, som vardera kan ge högst 3p. Godkänd kontrollskrivning nr i ger automatiskt 3p på uppgift nr i (i=1,2,3,4,5).
Del II består av 3 uppgifter, som vardera kan ge högst 4p.
Del III består av 2 uppgifter, som vardera kan ge högst 5p. För att lösa dessa behövs en djupare insikt i kursinnehållet och för full poäng krävs väl strukturerade och presenterade lösningar.
Från kontrollskrivningarna kan man också få ett extra bonuspoäng per skrivning (se nedan).
Totalt blir det alltså möjligt att få 42p på skrivningen.

För godkänt, dvs minst betyget E, på tentamen krävs dels minst 12p på del I, dels totalt på skrivningen (inklusive poäng från kontrollskrivningar) poäng som följer:
betyg E: 15p,
betyg D: 18p,
betyg C: 22p,
betyg B: 27p,
betyg A: 32p.

Minst 13p totalt, men inte godkänt, ger resultat Fx, som innebär rätt till komplettering.

De som varit registrerade vt07 eller tidigare (med kursnummer 5B1118) får betyg 5, 4, 3, K (rätt till komplettering) eller U. Kraven för de fyra första är som för A, C, E respektive Fx ovan.

Årets tentor:
Extraskrivningen 29 maj 2010:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil
31 maj 2010:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil
18 augusti 2010:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil

Förra årets tentor:
21 oktober 2008:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
27 maj 2009:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
19 augusti 2009:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil

Förrförra årets tentor:
20 december 2007:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
5 maj 2008:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
20 augusti 2008:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil

Kontrollskrivningar

Fem kontrollskrivningar under kursens gång kommer att ges. Klarad ks kommer att ersätta varsin uppgift på skrivningen och den som klarat alla ks:ar har redan betyg E på kursen klart.
Dessutom ger 13p eller mer (av 15 möjliga) vid ks ett extra bonuspoäng som läggs till den totala poängen på tentan.
Skrivningarna omfattar följande material
KS1: Aritmetik och mängder, DM2-4, 8 (utom 8.2.2.2) (F1-4),
KS2: Kombinatorik, DM5, 8.2.2.2 (F5-8),
KS3: Algebra, DMF2.1, 5.1 (F9-12),
KS4: Tillämpad algebra, DMF3, DM7.4 (F13-15),
KS5: Grafer, DM6 (utom 6.5.2, 6.6.1 och 6.3), DMF7.1-7.2.3, DMF9.1-9.2 (F16-20).

Årets kontrollskrivningar:
KS1, 15 februari 2010:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil
KS2, 8 mars 2010:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil
KS3, 12 april 2010:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil
KS4, 3 maj 2010:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil
KS5, 19 maj 2010:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil

Förra årets kontrollskrivningar:
KS1, 10 februari 2009:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
KS2, 2 mars 2009:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
KS3, 30 mars 2009:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
KS4, 28 april 2009:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
KS5, 14 maj 2009:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil

Förrförra årets kontrollskrivningar:
KS1, 13 februari 2008:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
KS2, 27 februari 2008:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
KS3, 25 mars 2008:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
KS4, 9 april 2008:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
KS5, 23 april 2008:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil


Undervisning

Kursen har lektionsundervisning, men var tredje lektion kommer att kallas övning och de övriga föreläsningar.
På föreläsningarna varvas teori och illustrerande problemgenomgångar, medan övningarna ägnas problemlösning av lärare och/eller studenter.
I listan betyder "DMx" avsnittet x i den första kursboken och "DMFx" motsvarande i den andra.
Kontrollskrivningarna sker på särskilda tider, se ovan.

Föreläsningar (preliminärt)
Nr Tid Lokal Innehåll Avsnitt i litteraturen Samman-
fattning
F1 Må 18/1 15-17 Q36 Presentation av kursen.
Heltalsaritmetik, divisionsalgoritmen. Talbaser.
Delbarhet. Delargrafer. Största gemensam delare.
DM3.1-3.3 pdf-fil
F2 To 21/1 8-10 Q36 Euklides algoritm, vissa diofantiska ekvationer.
Primtal. Aritmetikens fundamentalsats.
Modulär aritmetik, början.
DM3.3-3.4 pdf-fil
F3 To 28/1 10-12 Q36 Mer modulär aritmetik,
linjära ekvationer i modulär aritmetik.
Mängdlära: union, snitt, komplement, räkneregler.
DM3.4, 2.1-2.4 pdf-fil
F4 On 3/2 10-12 Q36 Rekursion, induktion.
Produktmängder. Funktioner, relationer. Kardinalitet.
DM2.5-6, 4, 8.2 pdf-fil
F5 On 10/2 10-12 Q36 Binära relationer. Ekvivalensrelationer, partialordningar.
Inledning kombinatorik.
Additionsprincipen.
DM5.3, 8.1 pdf-fil
F6
A
To 11/2 13-14 Q36 Additions- och multiplikationsprinciperna.
Övningsks1  svar
DM5.3 .
KS1 Må 15/2
15.10-16.00
Q34, Q36 KONTROLLSKRIVNING 1
på DM2, 3, 4, 8 (utom 8.2.2.2).
F6
B
On 17/2 10-11 Q36 Lite sannolikhetslära.
Ordnade urval och permutationer.
Icke-ordnat urval utan upprepning, binomialtal.
DM5.1-5.5, 8.2.2.2 pdf-fil
F7 To 18/2 10-12 Q33 Icke-ordnat urval med upprepning.
Postfacksprincipen.
Exempel med genererande funktion.
DM5.6, 5.8.2 pdf-fil
F8 On 24/2 10-12 Q36 Principen om inklusion/exklusion (sållprincipen).
Uppdelningar av mängder, stirlingtal.
DM5.7, 5.8.1 pdf-fil
F9 On 3/3 10-12 Q36 Grupper. Introduktion, exempel.
Övningsks2  svar
DMF2.1.1, 2.1.3 pdf-fil
KS2 Må 8/3
9.00-10.00
Q34,Q36 KONTROLLSKRIVNING 2
på DM5, 8.2.2.2.
F10 On 10/3 10-12 Q36 Cykliska grupper. Delgrupper, sidoklasser.
Lagranges sats. Gruppisomorfi.
DMF2.1.2, 2.1.4-2.1.7 pdf-fil
F11 Må 22/3 15-17 Q36 Direkta produkter av grupper. Normala delgrupper.
Lite om ringar och kroppar. Permutationsgrupper.
DMF2.1.8
DMF5.1.1
pdf-fil
F12 To 25/3 8-10 Q36 Ex med permuterade skurkar.
Permutationers ordning. Konjugering.
Udda och jämna permutationer.
DMF5.1.2-5.1.4 pdf-fil
F13 To 1/4 8-10 Q36 Avslutning udda och jämna permutationer.
Felrättande koder.
Övningsks3  svar
DMF3.1 pdf-fil
KS3 Må 12/4
9.00-10.00
Q34,Q36 KONTROLLSKRIVNING 3
på DMF2.1, 5.1.
F14 On 14/4 8-10 Q36 Avslutning felrättande koder
Kryptering. Fermats lilla sats.
RSA-kryptering. Primalitetstest.
DMF(3.1,) 3.2 pdf-fil
F15 Ti 20/4 8-10 Q36 Lite om satslogik. Boolesk algebra.
Disjunktiv och konjunktiv normalform.
Karnaughdiagram.
DM7.4 pdf-fil
F16 To 22/4 10-12 Q36 Karnaughdiagram, lite till.
Grafer, allmänt. Grafisomorfi.
Eulerkretsar, hamiltoncykler.
DM6.1-6.2, 6.4 pdf-fil
F17 On 28/4 10-12 Q36 Träd. Planära grafer.
Övningsks4  svar
DM6.2, 6.5-6.6
DMF7.1
pdf-fil
KS4 Må 3/5
9.00-10.00
Q34,Q36 KONTROLLSKRIVNING 4
på DMF3, DM7.4.
F18 Ti 4/5 8-10 Q36 Planära grafer, avslutning.
Graffärgning. Fyrfärgssatsen.
DMF7.1-7.2.3 pdf-fil
F19 Må 10/5 8-10 Q36 Kromatiska polynom.
Matchning i bipartita grafer. Halls giftermålssats.
DMF7.2.1
DMF9.1
pdf-fil
F20 Ti 11/5 15-17 Q36 Maximala matchningar i bipartita grafer.
Reservtid. Repetition.
Övningsks5  svar
DMF9.2
DM, DMF
pdf-fil
KS5 On 19/5
11.05-12.00
Q31, Q33 KONTROLLSKRIVNING 5
på DM6 (utom 6.3, 6.5.2, 6.6.1), DMF7.1-7.2.3, DMF9.1-9.2.

 
Övningar (preliminärt)
Nr Tid Lokal Att välja bland Att göra själv
Ö1 Må 25/1 10-12 Q36 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM3: 2, 6, 7, 11, 12, 13, 14, 17, 18, 22, 29, 30, 31, 47, 48, 54
Ö2 To 4/2 10-12 Q36 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM3: 35, 45, 46, 49
DM2: 9, 11, 13, 17, 18, 31, 33, 34, 37
Ö3
A
To 11/2 14-15 Q36 uppgifter (pdf)
(svar vid Ö3B)
DM4: 5, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 19, 20, 45, 46, 47, 66
DM8: 4, 5, 21, 29, 32, 34, 36, 41, 58, 63, 69, 79
DM5: 3, 4, 7, 9, 10, 13, 14, 16, 25, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36
KS1 Må 15/2
15.10-16.00
Q34, Q36 KONTROLLSKRIVNING 1
på DM2, 3, 4, 8 (utom 8.2.2.2).
Ö3
B
On 17/2 11-12 Q36 (uppg. vid Ö3A)
svar (pdf)
DM5: 37, 41, 43, 46
Ö4 Må 1/3 8-10 Q36 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM5: 52, 54, 67, 68, 70, 71, 72, 73
DM8: 55, 56, 57
KS2 Må 8/3
9.00-10.00
Q34,Q36 KONTROLLSKRIVNING 2
på DM5, 8.2.2.2.
Ö5 To 11/3 10-12 Q36 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF2: 1, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 16, 17, 34, 35, 38, 39, 40
Ö6 Ti 30/3 8-10 Q36 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF2: 21, 22, 36
DMF5: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 16, 17, 20, 21, 51
KS3 Må 12/4
9.00-10.00
Q34,Q36 KONTROLLSKRIVNING 3
på DMF2.1, 5.1.
Ö7 To 15/4 10-12 Q36 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF3: 4, 5, 8, 9, 14, 17, 18, 19, 20, 23, 29, 31, 34, 35, 37, 38, 40
Ö8 Ti 27/4 8-10 Q36 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM7: 53, 54, 55, 56, 61, 66, 67, 69, 83, 91
DM6: 9, 10, 11, 12, 24, 31, 33, 34, 47, 48, 49
KS4 Må 3/5
9.00-10.00
Q34,Q36 KONTROLLSKRIVNING 4
på DMF3, DM7.4.
Ö9 On 5/5 10-12 Q36 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM6:55, 56, 62, 67, 92
DMF7: 1, 2, 7, 14, 15, 22, 23, 28, 29
Ö10 Ti 18/5 10-12 Q36 OBS! Tag med en kortlek
till övningen.

uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF9: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10
KS5 On 19/5
11.00-12.00
Q31, Q33 KONTROLLSKRIVNING 5
på DM6 (utom 6.3, 6.5.2, 6.6.1), DMF7.1-7.2.3, DMF9.1-9.2.
För hemarbete rekommenderas dels de som står under rubriken "Att göra själv", dels de uppgifter som inte hunnits med på övningarna.