SF1662 Diskret matematik 7,5hp
för CLGYM1, CELTE2/3 vt17

URL: http://www.math.kth.se/math/GRU/2016.2017/SF1662/

Kursansvarig: Bengt Ek, 08-790 6951, bek@math.kth.se
Kursstart: Tisdagen den 17 januari 2017 klockan 13.15 i sal E2.

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: Jockum Aniansson (jockum@math.kth.se), tel. 790 7200, rum 3640.
Grupp 2: Nima Amini (namini@math.kth.se), tel. 790 6616, rum 3728.
Grupp 3: Magnus Carlsson (macarlso@math.kth.se), tel. 790 6488, rum 3748.
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 (utses någon av de första föreläsningarna):
Erik Andersson (CLGYM), (skriv honom).
Sophie Remstam (CELTE), (skriv henne).
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 och CELTE2/3.

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 vt14) 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:
31 maj 2017:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
16 augusti 2017:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   

Förra årets tentor:
2 juni 2016:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
17 augusti 2016:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   

Förrförra årets tentor:
2 juni 2015:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
19 augusti 2015:   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, 30 januari 2017:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS2, 14 februari 2017:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS3, 20 mars 2017:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS4, 24 april 2017:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS5, 15 maj 2017:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   

Förra årets kontrollskrivningar:
KS1, 8 februari 2016:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS2, 22 februari 2016:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS3, 29 mars 2016:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS4, 25 april 2016:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS5, 16 maj 2016:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   (med uppgift 3c förbättrad: Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil)

Förrförra årets kontrollskrivningar:
KS1, 2 februari 2015:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS2, 16 februari 2015:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS3, 25 mars 2015:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS4, 27 april 2015:   Skrivningen   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil   
KS5, 18 maj 2015:   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 "Gverk" 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 Ti 17/1 13-15 E2 Presentation av kursen.
Heltalsaritmetik, divisionsalgoritmen. Talbaser.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM3.1, 3.4 pdf-fil
OH(pdf)
F2 To 19/1 13-15 E2 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 24/1 13-15 E2 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 26/1 8-10 D3 Modulär aritmetik.
OH(pdf)  ff(pdf)  Övningsks1  svar
DM3.3 pdf-fil
OH(pdf)
KS1 Må 30/1
8.00-10.00
E31,E33,E34,
E35,E52
KONTROLLSKRIVNING 1
på DM3 (F1-F4).
F5 Ti 31/1 13-15 E2 Rekursion, induktion.
Något om bevis.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM4
Bev
pdf-fil
OH(pdf)
F6 To 2/2 15-17 E3 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 7/2 13-15 E2 Produktmängder. Relationer.
Ekvivalensrelationer. Partialordningar.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM2.3-5, 8.1 pdf-fil
OH(pdf)
F8 On 8/2 13-15 D3 Funktioner.
Injektioner, surjektioner, bijektioner.
Inversfunktioner, kardinalitet.
OH(pdf)  ff(pdf) Övningsks2  svar
DM8.2, 2.6 pdf-fil
OH(pdf)
KS2 Ti 14/2
8.00-10.00
E31,E34,E36,
E53,Q13,Q15
KONTROLLSKRIVNING 2
på DM2, 4, 8; Bev (F5-F8).
F9 Ti 14/2 15-17 E2 Inledning kombinatorik.
Additions- och multiplikationsprinciperna.
Lite sannolikhetslära.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM5.1, 5.2.1 pdf-fil
OH(pdf)
F10 On 15/2 10-12 E2 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 Må 20/2 8-10 E2 Icke-ordnade urval med upprepning.
Postfacksprincipen.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM5.4.2, 5.3 pdf-fil
OH(pdf)
F12 Ti 21/2 13-15 E2 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 Ti 28/2 13-15 E2 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 On 1/3 10-12 E2 Permutationer, mer.
Konjugering. Udda och jämna permutationer.
(OH(pdf))  ff(pdf) Övningsks3  svar
DMF5.1.3-4 pdf-fil
OH(pdf)
KS3 Må 20/3
8.00-10.00
D32,D33,D34,
D35,E51,E52
KONTROLLSKRIVNING 3
på DM5; DMF5.1 (utom 5.1.2) (F9-F14).
F15 Ti 21/3 13-15 E2 Grupper. Introduktion.
Exempel. Cykliska grupper.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF2.1.1, 2.1.3-4 pdf-fil
OH(pdf)
F16 To 23/3 13-15 E2 Gruppisomorfi. Delgrupper.
Direkta produkter av grupper.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF2.1.2, 2.1.6 pdf-fil
OH(pdf)
F17 To 30/3 10-12 E2 Sidoklasser. Lagranges sats.
Normala delgrupper.
Lite om ringar och kroppar.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF2.1.5 pdf-fil
OH(pdf)
F18 Ti 4/4 13-15 E2 Gaussiska heltal. Polynom.
Division, delbarhet, entydig faktorisering.
OH(pdf)  ff(pdf)
Fakt pdf-fil
OH(pdf)
F19 Fr 7/4 10-12 E2 Avslutning entydig faktorisering.
Gruppers verkan på mängder.
Antalet banor. Burnsides lemma.
OH(pdf)  ff(pdf)
DMF5.3
Gverk
pdf-fil
OH(pdf)
F20 Ti 18/4 13-15 E2 Fermats lilla sats.
RSA-kryptering. Primalitetstest.
OH(pdf)  ff(pdf) Övningsks4  svar
DMF3.2 pdf-fil
OH(pdf)
KS4 Må 24/4
8.00-10.00
D32,D33,D34
D35,D41,D42
KONTROLLSKRIVNING 4
på DMF2.1, 3.2, 5.3; Gverk, Fakt (F15-F20).
F21 Ti 25/4 13-15 E2 Grafer, inledning. Ex med vargar och getter.
Grafisomorfi. Eulerkretsar, hamiltoncykler.
OH(pdf)  ff(pdf)
DM6.1-3 pdf-fil
OH(pdf)
F22 Fr 28/4 10-12 E2 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)
ett par till
F23 Fr 5/5 10-12 E2 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 On 10/5 10-12 E2 Kromatiska polynom.
Matchning i bipartita grafer.
Halls giftermålssats.
OH(pdf)  ff(pdf) Övningsks5  svar
DMF7.2.1, 9.1 pdf-fil
OH(pdf)
KS5 Må 15/5
8.00-10.00
D32,D33,D34
D35,D41,D42
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 On 17/5 10-12 E2 Reservtid. Repetition.
Exempel(pdf)
DM, DMF,
Bev, Fakt, Gverk
pdf-fil
F26 Fr 19/5 13-15 V3 Extra repetition.
Tag gärna med en kortlek till föreläsningen.
Exempel(pdf)
DM, DMF,
Bev, Fakt, Gverk
pdf-fil
TEN On 31/5
8.00-13.00
V22,V32,
V34,V35
TENTAMEN
TEN On 16/8
8.00-13.00
M2,V21 OMTENTAMEN

 
Övningar (preliminärt)
Nr Tid Lokal Att välja bland Att göra själv
Ö1 Fr 20/1 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 27/1 10-12 D32,D35,D41 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM3: 22, 23, 25, 26, 29, 31, 33, 38, 43, 61, 63, 64, 65, 71
KS1 Må 30/1
8.00-10.00
E31,E33,E34,
E35,E52
KONTROLLSKRIVNING 1
på DM3 (F1-F4).
Ö3 Fr 3/2 10-12 E32,E33,E34 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 10/2 10-12 D33,E33,E34 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 Ti 14/2
8.00-10.00
E31,E34,E36,
E53,Q13,Q15
KONTROLLSKRIVNING 2
på DM2, 4, 8; Bev (F5-F8).
Ö5 Fr 17/2 13-15 Q11,Q13,Q15 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 23/2 15-17 E31,E35,E51 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DM5: 55, 57, 59, 62, 69, 70, 73, 74, 75, 76, 78, 79, 85, 88
Ö7 Fr 3/3 10-12 D33,D34,D35 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF5: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 16, 17, 20, 21, 51
KS3 Må 20/3
8.00-10.00
D32,D33,D34,
D35,E51,E52
KONTROLLSKRIVNING 3
på DM5; DMF5.1 (utom 5.1.2) (F9-F14).
Ö8 Ti 28/3 13-15 E31,E33,E34 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF2: 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 16, 17, 34, 35, 37
Ö9 To 6/4 13-15 L31,L43,L44 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF2: 21, 22, 36, 38, 39, 40
Fakt:
Ö10 To 20/4 10-12 D32,E34,E36 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF3: 29, 31, 34, 35, 40
DMF5: 48
Gverk:
KS4 Må 24/4
8.00-10.00
D32,D33,D34
D35,D41,D42
KONTROLLSKRIVNING 4
på DMF2.1, 3.2, 5.3; Gverk, Fakt (F15-F20).
Ö11 To 4/5 13-15 D32,D33,D35 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 Fr 12/5 10-12 D32,D33,D35 uppgifter (pdf)
svar (pdf)
DMF7: 14, 15, 22, 23, 28, 29
DMF9: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10
Repetition
KS5 Må 15/5
8.00-10.00
D32,D33,D34
D35,D41,D42
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 On 31/5
8.00-13.00
V22,V32,
V34,V35
TENTAMEN
TEN On 16/8
8.00-13.00
M2,V21 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.