Kurs:Einführung in die mathematische Logik/3/Klausur/latex

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%Daten zur Institution

%\input{Dozentdaten}

%\renewcommand{\fachbereich}{Fachbereich}

%\renewcommand{\dozent}{Prof. Dr. . }

%Klausurdaten

\renewcommand{\klausurgebiet}{ }

\renewcommand{\klausurtyp}{ }

\renewcommand{\klausurdatum}{ . 20}

\klausurvorspann {\fachbereich} {\klausurdatum} {\dozent} {\klausurgebiet} {\klausurtyp}

%Daten für folgende Punktetabelle


\renewcommand{\aeins}{ 3 }

\renewcommand{\azwei}{ 3 }

\renewcommand{\adrei}{ 2 }

\renewcommand{\avier}{ 5 }

\renewcommand{\afuenf}{ 3 }

\renewcommand{\asechs}{ 3 }

\renewcommand{\asieben}{ 4 }

\renewcommand{\aacht}{ 7 }

\renewcommand{\aneun}{ 6 }

\renewcommand{\azehn}{ 2 }

\renewcommand{\aelf}{ 4 }

\renewcommand{\azwoelf}{ 4 }

\renewcommand{\adreizehn}{ 3 }

\renewcommand{\avierzehn}{ 6 }

\renewcommand{\afuenfzehn}{ 4 }

\renewcommand{\asechzehn}{ 5 }

\renewcommand{\asiebzehn}{ 64 }

\renewcommand{\aachtzehn}{ }

\renewcommand{\aneunzehn}{ }

\renewcommand{\azwanzig}{ }

\renewcommand{\aeinundzwanzig}{ }

\renewcommand{\azweiundzwanzig}{ }

\renewcommand{\adreiundzwanzig}{ }

\renewcommand{\avierundzwanzig}{ }

\renewcommand{\afuenfundzwanzig}{ }

\renewcommand{\asechsundzwanzig}{ }

\punktetabellesechzehn

\klausurnote

\newpage


\setcounter{section}{0}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Definiere die folgenden \zusatzklammer {kursiv gedruckten} {} {} Begriffe. \aufzaehlungsechs{Die \stichwort {Termmenge} {} zu einer Grundtermmenge
\mathl{(V,K,F_n)}{.}

}{Eine \stichwort {maximal widerspruchsfreie} {} prädikatenlogische Ausdrucksmenge $\Gamma \subseteq L^S$.

}{Die \stichwort {Multiplikation} {} mit
\mathl{n \in \N}{} in einem \definitionsverweis {Dedekind-Peano-Modell}{}{} $\N$.

}{Die \stichwort {Befehle} {} für eine Registermaschine.

}{Das \definitionsverweis {modallogische}{}{} \stichwort {Löb-Axiom} {.}

}{Ein \stichwort {modallogisches Modell} {.} }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Formuliere die folgenden Sätze. \aufzaehlungdrei{Das \stichwort {Lemma von Zorn} {.}}{Der \stichwort {Vollständigkeitssatz für Tautologien} {} \zusatzklammer {Prädikatenlogik} {} {.}}{Der \stichwort {zweite Gödelsche Unvollständigkeitssatz} {.}}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{2 (1+1)}
{

Im Pokal spielt Bayern München gegen den TSV Wildberg. Der Trainer vom TSV Wildberg, Herr Tor Acker, sagt \anfuehrung{Wir haben in dem Spiel nichts zu verlieren}{.} Die Logiklehrerin von Wildberg, Frau Loki Schummele, sagt \anfuehrung{Wenn die Wildberger in dem Spiel nichts zu verlieren haben, dann haben auch die Münchner in dem Spiel nichts zu gewinnen}{.} Der Trainer von Bayern München, Herr Roland Rollrasen, sagt \anfuehrung{Wir haben in dem Spiel etwas zu gewinnen}{.} \aufzaehlungzwei {Ist die Aussage von Frau Schummele logisch korrekt? } {Es sei vorausgesetzt, dass die Aussage des Bayerntrainers wahr ist. Welche Folgerung kann man dann für die Aussage von Herrn Acker ziehen? }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{5 (1+1+3)}
{

\aufzaehlungdrei{Löse das folgende Minisudoku
\mathdisp {\begin{pmatrix} - & - & 2 & - \\ 3 & - & - & 4 \\ - & - & - & - \\ - & 4 & - & 1 \end{pmatrix}} { . }
}{Begründe, dass das Minisudoku aus (1) nur eine Lösung besitzt. }{Welche mathematischen Beweisverfahren finden sich als typische Argumentationsschemata beim Lösen eines Sudokus wieder? }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Beweise durch Induktion über den rekursiven Aufbau der Sprache $L^V$, dass in jeder Aussage
\mathl{\alpha \in L^V}{} die Anzahl der linken Klammern mit der Anzahl der rechten Klammern übereinstimmt.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Zeige, dass eine Regel der Form

Wenn
\mathl{\vdash \alpha}{,} dann
\mathl{\vdash \beta}{} gelten kann, ohne dass
\mathl{\vdash \alpha \rightarrow \beta}{} gilt.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{\Gamma }
{ \subseteq }{L^V }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} eine Ausdrucksmenge in der \definitionsverweis {Sprache der Aussagenlogik}{}{} zu einer Aussagenvariablenmenge $V$. Begründe die Kettenschlussregel für die \definitionsverweis {Ableitungsbeziehung}{}{:} Wenn
\mathl{\Gamma \vdash \alpha \rightarrow \beta}{} und
\mathl{\Gamma \vdash \beta \rightarrow \gamma}{,} dann auch
\mathl{\Gamma \vdash \alpha \rightarrow \gamma}{.}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{7 (3+4)}
{

Es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ V }
{ = }{ \{x,y,z,u,v,w\} }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} eine Variablenmenge, $0$ eine Konstante und
\mathl{-,+, \cdot}{} zweistellige Funktionssymbole, die wir zentral unter der Zuhilfenahme von Klammern schreiben. Wir betrachten den prädikatenlogischen Ausdruck
\mathl{\alpha}{,} der durch
\mathdisp {\forall x \forall y \forall z \forall u \forall v \forall w { \left( \left[ (z-x)(z-y) + (w-u)(w-v) = 0\right ] \longrightarrow \left[ (x-y)(x-y) + (u-v)(u-v) = (x-z)(x-z) +(u-w)(u-w) + (y-z)(y-z) + (v-w)(v-w) \right ] \right) }} { }
gegeben ist. \aufzaehlungzwei {Zeige, dass $\alpha$ bei Interpretation in einem Körper $K$ wahr wird, wenn man $0$ als $0$ und
\mathl{\{-,+,\cdot\}}{} als Subtraktion, Addition und Multiplikation interpretiert. } {Welcher wichtige mathematische Satz verbirgt sich dahinter? }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{6}
{

Beweise die Termaussage des Substitutionslemmas.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{2}
{

Formalisiere prädikatenlogisch mit einem geeigneten Symbolalphabet $S$, dass ein \definitionsverweis {Untervektorraum}{}{} in einem \definitionsverweis {Vektorraum}{}{} über einem \definitionsverweis {Körper}{}{} vorliegt.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Zeige, dass in einem \definitionsverweis {Peano-Halbring}{}{} $M$ zu
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{d }
{ \geq }{1 }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} die Division mit Rest eindeutig ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{4}
{

Beschreibe die wesentlichen Punkte bei der Konstruktion eines Modells, mit dem man die Erfüllbarkeit einer maximal widerspruchsfreien Ausdrucksmenge, die Beispiele enthält, nachweist.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Bestimme die \definitionsverweis {Äquivalenzklassen}{}{} zur \definitionsverweis {elementaren Äquivalenz}{}{} in der \definitionsverweis {Gruppe}{}{}
\mathl{\Z/(2) \times \Z/(2)}{} zum Symbolalphabet
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{S }
{ = }{ \{ 0,+ \} }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{.}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{6}
{

Es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{T }
{ \subseteq }{ \N }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} eine endliche Teilmenge. Man gebe ein Programm für eine Registermaschine an, das nur auf einen einzigen Register $R_1$ Bezug nimmt, das bei jeder Eingabe \zusatzklammer {in $R_1$} {} {} immer anhält und das im Anhaltezustand in
\mathl{R_1}{} genau dann den Wert $0$ besitzt, wenn die Eingabe zu $T$ gehört.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Es sei \maabbdisp {F} {\N^r} {\N^s } {} eine \definitionsverweis {arithmetisch repräsentierbare}{}{} Abbildung. Zeige, dass zu jedem Punkt
\mathl{P \in \N^s}{} die \definitionsverweis {Faser}{}{}
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{F^{-1}(P) }
{ \subseteq} { \N^r }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} \definitionsverweis {arithmetisch repräsentierbar}{}{} ist.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{5}
{

Zeige, dass eine aufzählbar axiomatisierbare Theorie
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{T }
{ \subseteq }{L^S_0 }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} auch $R$-aufzählbar ist.

}
{} {}