Matemática Discreta e Aplicada
1. Lógica Formal e Tabelas-Verdade
Condicionais e Equivalência
p | q | p → q | p ↔ q |
V | V | V | V |
V | F | F | F |
F | V | V | F |
F | F | V | V |
Regras de negação
- ~(p ∧ q) ⇔ (~p ∨ ~q)
- ~(p ∨ q) ⇔ (~p ∧ ~q)
- ~(p → q) ⇔ (p ∧ ~q)
2. Teoria dos Conjuntos
Conjuntos Numéricos
- ℕ (Naturais): {0, 1, 2, ...}
- ℤ (Inteiros): {..., -2, -1, 0, 1, 2, ...}
- ℚ (Racionais): frações p/q, q ≠ 0
- ℝ (Reais): todos os números da reta real
Intervalos
- Fechado: [a, b]
- Aberto: (a, b)
- Semiaberto: [a, b) ou (a, b]
- Infinitos: (-∞, b] ou [a, ∞)
3. Teoria dos Grafos
Conceitos Básicos
- Grafo: conjunto de vértices e arestas
- Grafo Simples: sem laços ou múltiplas arestas
- Grafo Completo: todos os vértices conectados
- Árvore: grafo conexo e acíclico
- Grafo Bipartido: dois conjuntos de vértices
Representações
- Matriz de Adjacência: n × n com 0 e 1
- Lista de Adjacência: lista de vizinhos
Aplicações
- Busca binária (O(log n))
- Árvores de decisão (IA e jogos)
- Redes de transporte, redes sociais
4. Tópicos Adicionais
Princípios de Contagem
- Princípio da adição: se A ou B pode ocorrer
- Princípio da multiplicação: se A e B ocorrem juntos
Permutações e Combinações
- Permutação simples: P(n) = n!
- Combinação: C(n, k) = n! / (k!(n - k)!)
Indução Matemática
- Base: verificar o caso inicial
- Hipótese: assumir verdadeiro para n = k
- Passo: provar para n = k+1
Recorrência
- Sequência de Fibonacci: F(n) = F(n−1) + F(n−2)
- Outras formas: T(n) = 2T(n/2) + n