• 【离散数学】命题逻辑


    目录

    1. 命题

    2. 联结词 

    3. 真值表                                                     

    4. 等价公式 

    5. 蕴含式

    6. 对偶式

    7. 范式

    8. 推理理论 

    附:系列文章


    1. 命题

    (1)只有具有确定真值的陈述句才是命题,一切没有判断内容的句子,无所谓是非的句子,如感叹句、疑问句、祈使句等都不能作为命题。

    (2)命题分为两种类型:

    ① 原子命题:不能分解为更简单的陈述语句。 

    ② 复合命题:由联结词,标点符号和原子命题复合构成的命题,称为复合命题。

    【注】所有这些命题都应该具有确定的真值。

    2. 联结词 

    (1)否定(﹁) 

    否定(﹁)
    P﹁P
    TF
    FT

    (2)合取(∧) 

    合取(∧)
    PQP∧Q
    TTT
    TFF
    FTF
    FFF

    (3)析取(∨) 

    析取(∨) 
    PQP∨Q
    TT

    T

    TFT
    FTT
    FFF

    (4)条件(→) 

    条件(→)
    PQP→Q
    TTT
    TFF
    FTT
    FFT

    (5)双条件(⇄) 

    双条件(⇄)
    PQP⇄Q
    TTT
    TFF
    FTF
    FFT

    3. 真值表                                                     

     (P∧Q)∧﹁P的真值表
    PQP∧Q﹁P(P∧Q)∧﹁P
    TTTFF
    TFFFF
    FTFTF
    FFFTF

    4. 等价公式 

    等价公式
    序号表达式命题定律
    1﹁﹁P=P对合律
    2P∨P⇔P,P∧P⇔P幂等律
    3

    (P∨Q)∨R⇔P∨(Q∨R)

    (P∧Q)∧R⇔P∧(Q∧R)

    结合律
    4

    P∨Q⇔Q∨P

    P∧Q⇔Q∧P

    交换律
    5

    P∨(Q∧R)⇔(P∨Q)∧(P∨R)

    P∧(Q∨R)⇔(P∧Q)∨(P∧R)

    分配律
    6

    P∨(P∧Q)⇔P

    P∧(P∨Q)⇔P

    吸收律
    7

    ﹁(P∨Q)⇔﹁P∧﹁Q

    ﹁(P∧Q)⇔﹁P∨﹁Q

    德摩根律
    8P∨F⇔P,P∧T⇔P同一律
    9P∨T⇔T,P∧F⇔F零律
    10P∨﹁P⇔T,P∧﹁P⇔F否定律

    5. 蕴含式

    (1)重言式:就是永真公式,真值永远为T 

    (2)蕴含式:当P→Q是个重言式,则P蕴含Q,记作P⇒Q

    (3)对于P→Q:

    ① 逆换式:Q→P

    ② 反换式:﹁P→﹁Q

    ③ 逆反式:﹁Q→﹁P

    蕴含式
    1P∧Q⇒P
    2P∧Q⇒Q
    3P⇒P∨Q
    4﹁P⇒P→Q
    5Q⇒P→Q
    6﹁(P→Q)⇒P
    7﹁(P→Q)⇒﹁Q
    8P∧(P→Q)⇒Q
    9﹁Q∧(P→Q)⇒﹁P
    10﹁P∧(P∨Q)⇒Q
    11(P→Q)∧(Q→R)⇒(P→R)
    12(P∨Q)∧(P→R)∧(Q→R)⇒R

    简单来说,蕴含式(P⇒Q)的意思就是前者(P)永远为真时,必定会有后者(Q)发生(想要得到前者(P),后者(Q)必须是其中一个条件) 

    6. 对偶式

    简单来说,就是把命题公式中联结词换成∧,将∧换成,若有特殊变元F和T亦可相互取代

    例如:(P∧Q)∨T

    对偶式为:(P∨Q)∧F 

    7. 范式

    (1)合取范式:A1∧A2∧A3∧…∧An (An是析取式)

    求法:

    ① 将公式中的联结词化归为∧,∨,﹁(去掉→)

    ② 利用德摩根律将否定符号﹁移到各个命题变元之前

    ③ 利用分配律、结合律将公式归约为合取范式     

    大项:

    ① 任意两个不同大项的析取式永真 

    ② 全体大项的合取式为永假

    主合取范式:

    对于命题公式,如果有一个等价公式由全体大项的合取组成,则为主合取范式

    求法:

    ① 化归为合取范式

    ② 除去合取范式中所有永真的合取项

    ③ 将合取范式中重复出现的析取项和相同的变元合并

    ④ 对析取项补入没有出现的命题变元,即添加(P∧﹁P),利用分配律展开公式即可

    注:也可以画真值表,找真值为F的指派所对应大项,这些大项的合取就是主合取范式

    (2)析取范式:A1∨A2∨A3∨…∨An (An是合取式)

    求法:

    ① 将公式中的联结词化归为∧,∨,﹁(去掉→)

    ② 利用德摩根律将否定符号﹁移到各个命题变元之前

    ③ 利用分配律、结合律将公式归约为析取范式     

    小项:

    ① n个命题变元共有2^n个小项 

    ② 任意两个不同小项的合取式永假

    ③ 全体小项的析取式为永真

    主析取范式:

    对于命题公式,如果有一个等价公式由全体小项的析取组成,则为主析取范式

    求法:

    ① 化归为析取范式

    ② 除去析取范式中所有永假的析取项

    ③ 将析取范式中重复出现的合取项和相同的变元合并

    ④ 对合取项补入没有出现的命题变元,即添加(P∨﹁P),利用分配律展开公式即可

    注:也可以画真值表,找真值为T的指派所对应小项,这些小项的析取就是主析取范式

    8. 推理理论 

    简单来说,就是利用蕴含式和等价式进行推理证明,我们通过两个个例子来讲解:

    (1)直接证明

    证明:(P∨Q)∧(P→R)∧(Q→S)⇒S∨R

    (1) P∨Q                  P

    (2) ﹁P→Q             T(1)E

    (3) Q→S                 P

    (4) ﹁P→S              T(2),(3)I     

    (5) ﹁S→P              T(4)E

    (6) P→R                 P

    (7) ﹁S→R              T(5),(6)I

    (8) S∨R                   T(7)E 

    (2)间接证明

    证明:A→B,﹁(B∨C) 可逻辑推出﹁A

    (1) A→B                 P

    (2) A                       P(附加前提)         注:间接证明就是假设﹁(﹁A)是成立的

    (3) ﹁(B∨C)            P

    (4) ﹁B∧﹁C          T(3)E

    (5) B                       T(1),(2)I

    (6) ﹁B                   T(4)I

    (7) B∧﹁B(矛盾)    T(5),(6)I               矛盾说明(﹁A)是成立的

    附:系列文章

    概念

    测试

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/m0_68111267/article/details/127668028