SF1662 Diskret matematik 7,5hp
för CLGYM1, TSVDK2, CELTE2 vt15

URL: http://www.math.kth.se/math/GRU/2014.2015/SF1662/

Kursansvarig: Bengt Ek, 08-790 6951, bek@math.kth.se
Kursstart: Onsdagen den 21 januari 2015 klockan 10.15 i sal H1.

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


Aktuell information


Viktiga tider


Lärare m.fl.

Kursledare och föreläsare:
Bengt Ek (bek@math.kth.se), tel. 790 6951, rum 3650.
Kommentarer och frågor från kursdeltagare är välkomna vid föreläsningarna eller via elpost, telefon eller personligt besök.
För besök, ring eller mejla gärna innan för säkerhets skull.

Övningsledare:
Grupp 1: Åke Lundin (nake.lundin@hotmail.se), nås säkrast i samband med undervisningen.
Grupp 2: Magnus Carlsson (macarlso@math.kth.se), tel. 790 6488, rum 3748.
Grupp 3: Oswald Fogelklou (ofogelklou@hotmail.com), tel. 0738 952886.
Rum 3xyz ovan finns på plan x, Lindstedtsvägen 25 (dvs under klocktornet), där entréplanet räknas som plan 5.
Kurssekreterare:
Anne Riddarström (annrid@kth.se).
Kurssekreteraren kan besvara frågor om registrering, inrapportering av betyg och anmälan till tentor om det inte fungerar via "Mina sidor".
Med frågor om kursens innehåll bör man vända sig till lärarna.

Kursnämndsrepresentanter (utsågs andra föreläsningen):
Stina Hägglund, (skriv henne).
Tobias Bolin, (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 CLGYM1, TSVDK2 och CELTE2.

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.

Kursen 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

SF1661, Perspektiv på matematik, alternativt SF1624, Algebra och geometri.
(Vana vid och vilja till abstrakta resonemang kan vara bra att ha.)


Kurslitteratur

Kursböcker

Vi använder dessa båda böcker.
Eriksson, Kimmo och
Gavel, Hillevi:
"Diskret Matematik och diskreta modeller",
andra upplagan

Studentlitteratur, 2013 (ISBN 9789144089997).
I vår kurs ingår följande delar:
kapitlen (1) och 2-5,
kapitel 6 (utom avsnitten 6.5.1, 6.5.3, 6.6
i avsnitt 6.4.1 ingår bara sid 155),
kapitel 8 (utom avsnitt 8.1.3).
Eriksson, Kimmo och
Gavel, Hillevi:
"Diskret Matematik Fördjupning"

Studentlitteratur, 2003 (ISBN 9789144028781).
I vår kurs ingår följande delar:
(kapitel 1),
kapitel 2 (utom avsnitt 2.2),
kapitel 3 (utom avsnitt 3.1),
kapitel 5 (utom avsnitten 5.1.2 och 5.2)
avsnitten 7.1-7.2.3 och 9.1.
Engelsk version (direkt översättning) av den första boken:
Eriksson, Kimmo och Gavel, Hillevi:
"Discrete Mathematics and Discrete Models"

Studentlitteratur, 2015 (ISBN 9789144106427).
Delar som ingår i vår kurs:
Precis som för den svenska versionen.

Första upplagan (som användes till och med förrförra året) av den första boken ser ut så:
(Skillnaderna mot den andra upplagan är inte jättestora, till stor del omflyttningar och ny avsnittsindelning.
Det är dock många nya uppgifter och de som är kvar har oftast nya nummer.)
Studentlitteratur, 2002 (ISBN 91-44-02465-7).
I vår kurs ingår följande delar:
kapitlen (1) och 2-5,
kapitel 6 (utom avsnitten 6.3, 6.5.1, 6.5.2, 6.6.1),
kapitel 8 (utom avsnitt 8.1.3).

Kompletterande material (ingår i kurslitteraturen)

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 (efter anmälan till läraren) 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.

Årets tentor:
2 juni 2015:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil   
19 augusti 2015:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   

Förra årets tentor:
27 maj 2014:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
20 augusti 2014:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   

Förrförra årets tentor:
25 maj 2013:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
21 augusti 2013:  2 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, delbarhet, faktorisering mm, DM3,
KS2: Mängder, induktion, funktioner, om bevis mm, DM2, 4, 8; "Lite om bevis",
KS3: Kombinatorik och sannolikhet, permutationer, DM5; DMF5.1 (utom 5.1.2),
KS4: Algebra med tillämpningar, DMF2.1, 3.2, 5.3; "Om gruppers verkan på mängder", "Mer om faktorisering",
KS5: Grafer, DM6.1-5 (utom 6.5.1, 6.5.3); DMF7.1-2 (utom 7.2.4-5), 9.1.

Årets kontrollskrivningar:
KS1, 2 februari 2015:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil   
KS2, 16 februari 2015:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil   
KS3, 25 mars 2015:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil   
KS4, 27 april 2015:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil   
KS5, 18 maj 2015:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil    Resultat   pdf-fil   

Förra årets kontrollskrivningar:
KS1, 3 februari 2014:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS2, 17 februari 2014:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS3, 24 mars 2014:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS4, 14 april 2014:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS5, 12 maj 2014:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   

Förrförra årets kontrollskrivningar:
KS1, 4 februari 2013:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS2, 25 februari 2013:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS3, 9 april 2013:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS4, 6 maj 2013:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS5, 17 maj 2013:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   


Undervisning

Undervisningen ges dels som föreläsningar, dels som övningar.
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. "Bev" betecknar stencilen om bevis, "Fakt" stencilen om faktorisering och "Gruppverk" den om gruppers verkan på mängder.
Kontrollskrivningarna sker på särskilda tider, se ovan (och nedan).

Föreläsningar (preliminärt)
Nr Tid Lokal Innehåll Avsnitt i litteraturen Samman-
fattning
F1 On 21/1 10-12 H1 Presentation av kursen.
Heltalsaritmetik, divisionsalgoritmen. Talbaser.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM3.1, 3.4 pdf-fil
OH(pdf)
F2 To 22/1 10-12 L1 Delbarhet. Delargrafer. Primtal.
Största gemensam delare, minsta gemensam multipel. Euklides algoritm.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM3.2.1-4
(utom beviset sid 49)
pdf-fil
OH(pdf)
F3 Ti 27/1 10-12 L1 Den diofantiska ekvationen mx+ny=c.
Entydig faktorisering av heltal.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM3.2.5
beviset sid 49
pdf-fil
OH(pdf)
F4 To 29/1 10-12 L1 Modulär aritmetik.
OH(pdf)  ff(pdf)  Övningsks1  svar
DM3.3 pdf-fil
OH(pdf)
KS1 Må 2/2
8.30-10.00
V01,V22,
V32,V34
KONTROLLSKRIVNING 1
på DM3 (F1-F4).
F5 Må 2/2 10-12 B3 Rekursion, induktion.
Något om bevis.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM4
Bev
pdf-fil
OH(pdf)
F6 On 4/2 10-12 B3 Något om bevis, forts.
Mängder. Beteckningar, begrepp.
Räkneregler för mängder, boolesk algebra.
OH(pdf)  ff(pdf)
Bev
DM2.1-4
pdf-fil
OH(pdf)
F7 Ti 10/2 10-12 H1 Produktmängder. Relationer.
Ekvivalensrelationer. Partialordningar.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM2.3-5, 8.1 pdf-fil
OH(pdf)
F8 To 12/2 10-12 L1 Funktioner.
Injektioner, surjektioner, bijektioner.
Inversfunktioner, kardinalitet.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM8.2, 2.6 pdf-fil
OH(pdf)
KS2 Må 16/2
8.30-10.00
E3,E35,
E51,E52
KONTROLLSKRIVNING 2
på DM2, 4, 8; Bev (F5-F8).
F9 Ti 17/2 10-12 L1 Inledning kombinatorik.
Additions- och multiplikationsprinciperna.
Lite sannolikhetslära.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM5.1, 5.2.1 pdf-fil
OH(pdf)
F10 To 19/2 10-12 H1 Ordnade urval med/utan upprepning.
Icke-ordnade urval utan upprepning,
binomialtal och multinomialtal.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM5.2.2-4 pdf-fil
OH(pdf)
F11 Ti 24/2 10-12 L1 Icke-ordnade urval med upprepning.
Postfacksprincipen.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM5.4.2, 5.3 pdf-fil
OH(pdf)
F12 On 25/2 13-15 L1 Principen om inklusion/exklusion.
Uppdelningar av mängder, stirlingtal.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM5.4.1
Ex 5.9 sid 130
pdf-fil
OH(pdf)
F13 On 4/3 10-12 B3 Permutationer.
Tvårads-, enrads- och cykelnotation.
Multiplikation, invers, ordning.
Ex med permuterade skurkar.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF5.1-1.1 pdf-fil
OH(pdf)
F14 To 5/3 10-12 B3 Permutationer, mer.
Konjugering. Udda och jämna permutationer.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF5.1.3-4 pdf-fil
OH(pdf)
KS3 On 25/3
8.30-10.00
Q31,Q34,Q36 KONTROLLSKRIVNING 3
på DM5; DMF5.1 (utom 5.1.2) (F9-F14).
F15 Må 30/3 10-12 V1 Grupper. Introduktion.
Exempel. Cykliska grupper.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF2.1.1, 2.1.3-4 pdf-fil
OH(pdf)
F16 Ti 31/3 10-12 L1 Gruppisomorfi. Delgrupper.
Direkta produkter av grupper.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF2.1.2, 2.1.6 pdf-fil
OH(pdf)
F17 Må 13/4 10-12 V1 Sidoklasser. Lagranges sats.
Normala delgrupper.
Lite om ringar och kroppar.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF2.1.5 pdf-fil
OH(pdf)
F18 On 15/4 10-12 L1 Gaussiska heltal. Polynom.
Division, delbarhet, entydig faktorisering
OH(pdf)  ff(pdf).
Fakt pdf-fil
OH(pdf)
F19 Ti 21/4 10-12 B3 Avslutning entydig faktorisering.
Gruppers verkan på mängder.
Antalet banor. Burnsides lemma.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF5.3
Gruppverk
pdf-fil
OH(pdf)
F20 On 22/4 10-12 B3 Fermats lilla sats.
RSA-kryptering. Primalitetstest.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF3.2 pdf-fil
OH(pdf)
KS4 Må 27/4
8.30-10.00
V22,V32,V34 KONTROLLSKRIVNING 4
på DMF2.1, 3.2, 5.3; Gruppverk, Fakt (F15-F20).
F21 On 6/5 10-12 L1 Grafer, inledning. Ex med vargar och getter.
Grafisomorfi. Eulerkretsar, hamiltoncykler.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM6.1-3 pdf-fil
OH(pdf)
F22 To 7/5 13-15 V1 Träd. Planära grafer.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM6.4-5
(utom 6.5.1, 6.5.3;
6.4.1 bara sid 155)
DMF7.1
pdf-fil
OH(pdf)
F23 Må 11/5 13-15 B2 Platonska grafer. Duala grafer.
Graffärgning. Fyrfärgssatsen.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF7.1.1,
DMF7.2 (t.o.m. 7.2.3)
pdf-fil
OH(pdf)
F24 Ti 12/5 10-12 B2 Kromatiska polynom.
Matchning i bipartita grafer.
Halls giftermålssats.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF7.2.1, 9.1 pdf-fil
OH(pdf)
KS5 Må 18/5
8.30-10.00
Q33,Q34,Q36 KONTROLLSKRIVNING 5
på DM6.1-5 (utom 6.5.1, 6.5.3); DMF7.1-2 (utom 7.2.4-5), 9.1 (F21-F24).
F25 Ti 19/5 13-15 V2 Reservtid. Repetition.
Tag gärna med en kortlek till föreläsningen.
OH(pdf)
DM, DMF pdf-fil
OH(pdf)
TEN Ti 2/6
14.00-19.00
Q-salar, ev. V TENTAMEN
TEN 19/8
8.00-13.00
Q-salar OMTENTAMEN

 
Övningar (preliminärt)
Nr Tid Lokal Att välja bland Att göra själv
Ö1 Fr 23/1 10-12 D32,D35,D42 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM3: 3, 5, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 16, 19, 21, 46, 49
Ö2 Fr 30/1 13-15 V01,V11,V12 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM3: 22, 23, 25, 26, 29, 31, 33, 38, 43, 61, 63, 64, 65, 71
KS1 Må 2/2
8.30-10.00
V01,V22,
V32,V34
KONTROLLSKRIVNING 1
på DM3 (F1-F4).
Ö3 Fr 6/2 13-15 Q11,Q13,Q24 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM2: 6, 7, 12, 13, 17, 23, 26, 27, 52
DM4: 6, 11, 12, 13, 16, 18, 20, 21, 23, 46, 47, 48, 57, 62
Bev:
Ö4 Fr 13/2 13-15 D32,E35,E36 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM2: 48, 50
DM8: 4, 5, 10, 13, 17, 21, 24, 29, 33, 36, 39, 41, 46, 55fgh, 56, 64
KS2 Må 16/2
8.30-10.00
E3,E35,
E51,E52
KONTROLLSKRIVNING 2
på DM2, 4, 8; Bev (F5-F8).
Ö5 Fr 20/2 13-15 V01,V11,V12 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM5: 3, 4, 7, 9, 10, 13, 14, 15, 23, 28, 29, 30, 31, 32, 34, 35, 36, 41, 43, 46, 52, 54
Ö6 To 26/2 10-12 Q11,Q13,Q24 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM5: 55, 57, 59, 62, 69, 70, 73, 74, 75, 76, 78, 79, 85, 88
Ö7 Fr 6/3 9-11 D35,D41,D42 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF5: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 16, 17, 20, 21, 51
KS3 On 25/3
8.30-10.00
Q31,Q34,Q36 KONTROLLSKRIVNING 3
på DM5; DMF5.1 (utom 5.1.2) (F9-F14).
Ö8 On 1/4 8-10 Q11,Q13,Q24 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF2: 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 16, 17, 34, 35, 37
Ö9 Fr 17/4 10-12 Q11,Q13,Q24 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF2: 21, 22, 36, 38, 39, 40
Fakt:
Ö10 Fr 24/4 13-15 Q11,Q13,Q24 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF3: 29, 31, 34, 35, 40
DMF5: 48
Gruppverk:
KS4 Må 27/4
8.30-10.00
V22,V32,V34 KONTROLLSKRIVNING 4
på DMF2.1, 3.2, 5.3; Gruppverk, Fakt (F15-F20).
Ö11 Fr 8/5 8-10 Q11,Q13,Q24 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM6: 9, 13, 14, 18, 19, 32, 39, 41, 42, 43, 48, 49, 50, 56, 57, 63, 65, 68, 99
DMF7: 1, 2, 7
Ö12 On 13/5 9-12 Q11,Q13,Q24 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF7: 14, 15, 22, 23, 28, 29
DMF9: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10
Repetition
KS5 Må 18/5
8.30-10.00
Q33,Q34,Q36 KONTROLLSKRIVNING 5
på DM6.1-5 (utom 6.5.1, 6.5.3); DMF7.1-2 (utom 7.2.4-5), 9.1 (F21-F24).
TEN Ti 2/6
14.00-19.00
Q-salar, ev. V TENTAMEN
TEN 19/8
8.00-13.00
Q-salar OMTENTAMEN
För hemarbete rekommenderas dels de uppgifter som står under rubriken "Att göra själv", dels de under rubriken "Att välja bland" som inte gjorts på övningarna.