December
1998 QUESTION 3 Total Marks: 20 Marks |
Click here to access other
questions
SUGGESTED SOLUTIONS
|
(a) | Let p and q be statements. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(i) What is tautology? | [1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A tautology
is a compound statement that is always true.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(ii) Write down the truth table for the compound statement | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(p ![]() ![]() |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Comment on your result. | [1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
One mark for each of the last
five rows. (p ![]() ![]() Candidates do not get the mark if they simple say that it always evaluates to false. They must use the word "contradiction".
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(b) | Use the Principle of Mathematical
Induction to prove that the proposition P(n) is true for all positive integers n,
when P(n) is the statement.
|
[5] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 mark for correctly
proving that the base case holds. Base Case: When n = 1, LHS = 1/((2 - 1) * (2 + 1)) = 1/(1 * 3) = 1/3. When n = 1, RHS = 1/(2+1) = 1/3 So, P(1) is true. Inductive
Step: 1/((2x - 1)(2x + 1)) = k/(2k + 1) Now consider n = k + 1 = = = k/(2k + 1) + 1/((2(k + 1) - 1)(2(k
+ 1) + 1)) = k/(2k + 1) + 1/((2k + 1)(2k + 3)) = (k(2k + 3) + 1)/((2k + 1)(2k + 3)) = (2k2 + 3k + 1)/((2k + 1)(2k + 3)) = ((2k + 1)(k + 1))/((2k + 1)(2k + 3)) = (k + 1)/(2k + 3) = (k + 1)/(2(k + 1) + 1)
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(c) | Consider the following argument:
Defining a, h and r as follows: a It is August deduce whether or not this argument is valid, showing your working in truth tables. |
[6] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Our hypotheses are
We wish to prove that it is not
August.
1 mark each for the last five
columns.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(d) | Find counter examples to provide that the following statements are false. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(i) |
[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Possible
counter examples are 2 or any odd number that is not a prime number e.g.
1,9,15,21,25,27,etc
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(ii) ~ (![]() ![]() ![]() |
[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
The only possible example is -7. |