离散数学之逻辑运算和命题公式真值表
离散数学第一章命题逻辑知识点总结

数理逻辑部分第1章命题逻辑命题符号化及联结词命题: 判断结果惟一的陈述句命题的真值: 判断的结果真值的取值: 真与假真命题: 真值为真的命题假命题: 真值为假的命题注意: 感叹句、祈使句、疑问句都不是命题,陈述句中的悖论以及判断结果不惟一确定的也不是命题。
简单命题(原子命题):简单陈述句构成的命题复合命题:由简单命题与联结词按一定规则复合而成的命题简单命题符号化用小写英文字母p, q, r, … ,p i,q i,r i (i≥1)表示简单命题用“1”表示真,用“0”表示假例如,令p:是有理数,则p 的真值为 0q:2 + 5 = 7,则q 的真值为 1联结词与复合命题1.否定式与否定联结词“”定义设p为命题,复合命题“非p”(或“p的否定”)称为p的否定式,记作p. 符号称作否定联结词,并规定p为真当且仅当p为假.2.合取式与合取联结词“∧”定义设p,q为二命题,复合命题“p并且q”(或“p与q”)称为p与q 的合取式,记作p∧q. ∧称作合取联结词,并规定 p∧q为真当且仅当p 与q同时为真注意:描述合取式的灵活性与多样性分清简单命题与复合命题例将下列命题符号化.(1) 王晓既用功又聪明.(2) 王晓不仅聪明,而且用功.(3) 王晓虽然聪明,但不用功.(4) 张辉与王丽都是三好生.(5) 张辉与王丽是同学.解令p:王晓用功,q:王晓聪明,则(1) p∧q(2) p∧q(3) p∧q.令r : 张辉是三好学生,s :王丽是三好学生(4) r∧s.(5) 令t : 张辉与王丽是同学,t 是简单命题 .说明:(1)~(4)说明描述合取式的灵活性与多样性.(5) 中“与”联结的是两个名词,整个句子是一个简单命题.3.析取式与析取联结词“∨”定义设p,q为二命题,复合命题“p或q”称作p与q的析取式,记作p∨q. ∨称作析取联结词,并规定p∨q为假当且仅当p与q同时为假.例将下列命题符号化(1) 2或4是素数.(2) 2或3是素数.(3) 4或6是素数.(4) 小元元只能拿一个苹果或一个梨.(5) 王晓红生于1975年或1976年.解令p:2是素数, q:3是素数, r:4是素数, s:6是素数,则 (1), (2), (3) 均为相容或.分别符号化为: p∨r , p∨q, r∨s,它们的真值分别为 1, 1, 0.而 (4), (5) 为排斥或.令t :小元元拿一个苹果,u:小元元拿一个梨,则 (4) 符号化为 (t∧u) ∨(t∧u).令v :王晓红生于1975年,w:王晓红生于1976年,则 (5) 既可符号化为 (v∧w)∨(v∧w), 又可符号化为v∨w , 为什么?4.蕴涵式与蕴涵联结词“”定义设p,q为二命题,复合命题“如果p,则q” 称作p与q的蕴涵式,记作p q,并称p是蕴涵式的前件,q为蕴涵式的后件. 称作蕴涵联结词,并规定,p q为假当且仅当p 为真q 为假.p q 的逻辑关系:q 为p 的必要条件“如果p,则q ” 的不同表述法很多:若p,就q只要p,就qp 仅当q只有q 才p除非q, 才p 或除非q, 否则非p.当p 为假时,p q 为真常出现的错误:不分充分与必要条件5.等价式与等价联结词“”定义设p,q为二命题,复合命题“p当且仅当q”称作p与q的等价式,记作p q. 称作等价联结词.并规定p q为真当且仅当p与q同时为真或同时为假.说明:(1) p q 的逻辑关系:p与q互为充分必要条件(2) p q为真当且仅当p与q同真或同假联结词优先级:( ),, , , ,同级按从左到右的顺序进行以上给出了5个联结词:, , , , ,组成一个联结词集合{, , , , },联结词的优先顺序为:, , , , ; 如果出现的联结词同级,又无括号时,则按从左到右的顺序运算; 若遇有括号时,应该先进行括号中的运算.注意: 本书中使用的括号全为园括号.命题常项命题变项命题公式及分类命题变项与合式公式命题常项:简单命题命题变项:真值不确定的陈述句定义合式公式 (命题公式, 公式) 递归定义如下:(1) 单个命题常项或变项p,q,r,…,p i ,q i ,r i ,…,0,1是合式公式(2) 若A是合式公式,则 (A)也是合式公式(3) 若A, B是合式公式,则(A B), (A B), (A B), (A B)也是合式公式(4) 只有有限次地应用(1)~(3)形成的符号串才是合式公式说明: 元语言与对象语言, 外层括号可以省去合式公式的层次定义(1) 若公式A是单个的命题变项, 则称A为0层公式.(2) 称A是n+1(n≥0)层公式是指下面情况之一:(a) A=B, B是n层公式;(b) A=B C, 其中B,C分别为i层和j层公式,且n=max(i, j);(c) A=B C, 其中B,C的层次及n同(b);(d) A=B C, 其中B,C的层次及n同(b);(e) A=B C, 其中B,C的层次及n同(b).例如公式p 0层p 1层p q 2层(p q)r 3层((p q) r)(r s) 4层公式的赋值定义给公式A中的命题变项p1, p2, … , p n指定一组真值称为对A的一个赋值或解释成真赋值: 使公式为真的赋值成假赋值: 使公式为假的赋值说明:赋值=12…n之间不加标点符号,i=0或1.A中仅出现p1, p2, …, p n,给A赋值12…n是指p1=1, p2=2, …, p n=nA中仅出现p,q, r, …, 给A赋值123…是指p=1,q=2 , r= 3 …含n个变项的公式有2n个赋值.真值表真值表: 公式A在所有赋值下的取值情况列成的表例给出公式的真值表A= (q p) q p的真值表例 B = (p q) q的真值表例C= (p q) r的真值表命题的分类重言式矛盾式可满足式定义设A为一个命题公式(1) 若A无成假赋值,则称A为重言式(也称永真式)(2) 若A无成真赋值,则称A为矛盾式(也称永假式)(3) 若A不是矛盾式,则称A为可满足式注意:重言式是可满足式,但反之不真.上例中A为重言式,B为矛盾式,C为可满足式A= (q p)q p,B =(p q)q,C= (p q)r等值演算等值式定义若等价式A B是重言式,则称A与B等值,记作A B,并称A B是等值式说明:定义中,A,B,均为元语言符号, A或B中可能有哑元出现.例如,在 (p q) ((p q) (r r))中,r为左边公式的哑元.用真值表可验证两个公式是否等值请验证:p(q r) (p q) rp(q r) (p q) r基本等值式双重否定律 : A A等幂律:A A A, A A A交换律: A B B A, A B B A结合律: (A B)C A(B C)(A B)C A(B C)分配律: A(B C)(A B)(A C)A(B C) (A B)(A C)德·摩根律: (A B)A B(A B)A B吸收律: A(A B)A, A(A B)A零律: A11, A00同一律: A0A, A1A排中律: A A1矛盾律: A A0等值演算:由已知的等值式推演出新的等值式的过程置换规则:若A B, 则(B)(A)等值演算的基础:(1) 等值关系的性质:自反、对称、传递(2) 基本的等值式(3) 置换规则应用举例——证明两个公式等值例1 证明p(q r) (p q)r证p(q r)p(q r) (蕴涵等值式,置换规则)(p q)r(结合律,置换规则)(p q)r(德摩根律,置换规则)(p q) r(蕴涵等值式,置换规则)说明:也可以从右边开始演算(请做一遍)因为每一步都用置换规则,故可不写出熟练后,基本等值式也可以不写出应用举例——证明两个公式不等值例2 证明: p(q r) (p q) r用等值演算不能直接证明两个公式不等值,证明两个公式不等值的基本思想是找到一个赋值使一个成真,另一个成假.方法一真值表法(自己证)方法二观察赋值法. 容易看出000, 010等是左边的的成真赋值,是右边的成假赋值.方法三用等值演算先化简两个公式,再观察.应用举例——判断公式类型例3 用等值演算法判断下列公式的类型(1) q(p q)解q(p q)q(p q) (蕴涵等值式)q(p q) (德摩根律)p(q q) (交换律,结合律)p0 (矛盾律)0 (零律)由最后一步可知,该式为矛盾式.(2) (p q)(q p)解 (p q)(q p)(p q)(q p) (蕴涵等值式)(p q)(p q) (交换律)1由最后一步可知,该式为重言式.问:最后一步为什么等值于1?(3) ((p q)(p q))r)解 ((p q)(p q))r)(p(q q))r(分配律)p1r(排中律)p r(同一律)这不是矛盾式,也不是重言式,而是非重言式的可满足式.如101是它的成真赋值,000是它的成假赋值.总结:A为矛盾式当且仅当A0A为重言式当且仅当A1说明:演算步骤不惟一,应尽量使演算短些对偶与范式对偶式与对偶原理定义在仅含有联结词, ∧,∨的命题公式A中,将∨换成∧, ∧换成∨,若A中含有0或1,就将0换成1,1换成0,所得命题公式称为A的对偶式,记为A*.从定义不难看出,(A*)* 还原成A定理设A和A*互为对偶式,p1,p2,…,p n是出现在A和A*中的全部命题变项,将A和A*写成n元函数形式,则 (1) A(p1,p2,…,p n) A* (p1, p2,…, p n) (2) A(p1, p2,…, p n) A* (p1,p2,…,p n) 定理(对偶原理)设A,B为两个命题公式,若A B,则A* B*.析取范式与合取范式文字:命题变项及其否定的总称简单析取式:有限个文字构成的析取式如p, q, p q, p q r, …简单合取式:有限个文字构成的合取式如p, q, p q, p q r, …析取范式:由有限个简单合取式组成的析取式A 1A2Ar, 其中A1,A2,,A r是简单合取式合取范式:由有限个简单析取式组成的合取式A 1A2Ar, 其中A1,A2,,A r是简单析取式范式:析取范式与合取范式的总称公式A的析取范式: 与A等值的析取范式公式A的合取范式: 与A等值的合取范式说明:单个文字既是简单析取式,又是简单合取式p q r, p q r既是析取范式,又是合取范式(为什么?)命题公式的范式定理任何命题公式都存在着与之等值的析取范式与合取范式.求公式A的范式的步骤:(1) 消去A中的, (若存在)(2) 否定联结词的内移或消去(3) 使用分配律对分配(析取范式)对分配(合取范式)公式的范式存在,但不惟一求公式的范式举例例求下列公式的析取范式与合取范式(1) A=(p q)r解 (p q)r(p q)r(消去)p q r(结合律)这既是A的析取范式(由3个简单合取式组成的析取式),又是A的合取范式(由一个简单析取式组成的合取式)(2) B=(p q)r解 (p q)r(p q)r(消去第一个)(p q)r(消去第二个)(p q)r(否定号内移——德摩根律)这一步已为析取范式(两个简单合取式构成)继续: (p q)r(p r)(q r) (对分配律)这一步得到合取范式(由两个简单析取式构成)极小项与极大项定义在含有n个命题变项的简单合取式(简单析取式)中,若每个命题变项均以文字的形式在其中出现且仅出现一次,而且第i(1i n)个文字出现在左起第i位上,称这样的简单合取式(简单析取式)为极小项(极大项).说明:n个命题变项产生2n个极小项和2n个极大项2n个极小项(极大项)均互不等值用m i表示第i个极小项,其中i是该极小项成真赋值的十进制表示. 用M i 表示第i个极大项,其中i是该极大项成假赋值的十进制表示, m i(M i)称为极小项(极大项)的名称.m与M i的关系: m i M i , M i m ii主析取范式与主合取范式主析取范式: 由极小项构成的析取范式主合取范式: 由极大项构成的合取范式例如,n=3, 命题变项为p, q, r时,(p q r)(p q r) m1m3是主析取范式(p q r)(p q r) M1M5 是主合取范式A的主析取范式: 与A等值的主析取范式A的主合取范式: 与A等值的主合取范式.定理任何命题公式都存在着与之等值的主析取范式和主合取范式, 并且是惟一的.用等值演算法求公式的主范式的步骤:(1) 先求析取范式(合取范式)(2) 将不是极小项(极大项)的简单合取式(简单析取式)化成与之等值的若干个极小项的析取(极大项的合取),需要利用同一律(零律)、排中律(矛盾律)、分配律、幂等律等.(3) 极小项(极大项)用名称m i(M i)表示,并按角标从小到大顺序排序.求公式的主范式例求公式A=(p q)r的主析取范式与主合取范式.(1) 求主析取范式(p q)r(p q)r , (析取范式)①(p q)(p q)(r r)(p q r)(p q r)m 6m7,r(p p)(q q)r(p q r)(p q r)(p q r)(p q r)m 1m3m5m7③②, ③代入①并排序,得(p q)r m1m3m5m6m7(主析取范式)(2) 求A的主合取范式(p q)r(p r)(q r) , (合取范式)①p rp(q q)r(p q r)(p q r)M 0M2,②q r(p p)q r(p q r)(p q r)M 0M4③②, ③代入①并排序,得(p q)r M0M2M4 (主合取范式)主范式的用途——与真值表相同(1) 求公式的成真赋值和成假赋值例如 (p q)r m1m3m5m6m7,其成真赋值为001, 011, 101, 110, 111,其余的赋值 000, 010, 100为成假赋值.类似地,由主合取范式也可立即求出成假赋值和成真赋值.(2) 判断公式的类型设A含n个命题变项,则A为重言式A的主析取范式含2n个极小项A的主合取范式为1.A为矛盾式A的主析取范式为0A的主合取范式含2n个极大项A为非重言式的可满足式A的主析取范式中至少含一个且不含全部极小项A的主合取范式中至少含一个且不含全部极大项例某公司要从赵、钱、孙、李、周五名新毕业的大学生中选派一些人出国学习. 选派必须满足以下条件:(1)若赵去,钱也去;(2)李、周两人中至少有一人去;(3)钱、孙两人中有一人去且仅去一人;(4)孙、李两人同去或同不去;(5)若周去,则赵、钱也去.试用主析取范式法分析该公司如何选派他们出国?解此类问题的步骤为:①将简单命题符号化②写出各复合命题③写出由②中复合命题组成的合取式④求③中所得公式的主析取范式解①设p:派赵去,q:派钱去,r:派孙去,s:派李去,u:派周去.② (1) (p q)(2) (s u)(3) ((q r)(q r))(4) ((r s)(r s))(5) (u(p q))③ (1) ~ (5)构成的合取式为A=(p q)(s u)((q r)(q r))((r s)(r s))(u(p q))④ A (p q r s u)(p q r s u)结论:由④可知,A的成真赋值为00110与11001,因而派孙、李去(赵、钱、周不去)或派赵、钱、周去(孙、李不去).A的演算过程如下:A (p q)((q r)(q r))(s u)(u(p q)) ((r s)(r s)) (交换律) B1= (p q)((q r)(q r))((p q r)(p q r)(q r)) (分配律)B2= (s u)(u(p q))((s u)(p q s)(p q u)) (分配律)B 1B2(p q r s u)(p q r s u) (q r s u)(p q r s)(p q r u)再令B3 = ((r s)(r s))得A B1B2B3(p q r s u)(p q r s u)注意:在以上演算中多次用矛盾律要求:自己演算一遍推理理论推理的形式结构推理的形式结构—问题的引入推理举例:(1) 正项级数收敛当且仅当部分和有上界.(2) 若推理: 从前提出发推出结论的思维过程上面(1)是正确的推理,而(2)是错误的推理.证明: 描述推理正确的过程.判断推理是否正确的方法•真值表法•等值演算法判断推理是否正确•主析取范式法•构造证明法证明推理正确说明:当命题变项比较少时,用前3个方法比较方便, 此时采用形式结构“” . 而在构造证明时,采用“前提: , 结论: B”.推理定律与推理规则推理定律——重言蕴涵式构造证明——直接证明法例构造下面推理的证明:若明天是星期一或星期三,我就有课. 若有课,今天必备课. 我今天下午没备课. 所以,明天不是星期一和星期三.解设p:明天是星期一,q:明天是星期三,r:我有课,s:我备课推理的形式结构为例构造下面推理的证明:2是素数或合数. 若2是素数,则是无理数.若是无理数,则4不是素数. 所以,如果4是素数,则2是合数.用附加前提证明法构造证明解设p:2是素数,q:2是合数,r:是无理数,s:4是素数推理的形式结构前提:p∨q, p r, r s结论:s q证明① s附加前提引入②p r前提引入③r s前提引入④p s②③假言三段论⑤p①④拒取式⑥p∨q前提引入⑦q⑤⑥析取三段论请用直接证明法证明之。
2 离散数学-命题公式,真值表

2 命题公式,真值表(1) 数理逻辑是通过引入表意符号研究人类思维中的推理过程及推理正确与否的数学分支.数学------⎧⎨⎩符号运算推理---思维过程:前提结论命题逻辑---研究由命题为基本单位构成的前提和结论之间的可推导关系.(逻辑演算) 即将推理(不涉及内函)形式化.例1 (a) 4是偶数.张林学习优秀.太阳系以外的星球上有生物.(b) 这朵花真美丽!现在开会吗?(c) 3 5.x +>我正在说慌.特征分析(a) 陈述句,非真即假.(b) 感叹句,疑问句.(c) 悖论.定义1 能辩真假的陈述句,称为命题,用,,,P Q Z 表示.其判断结果称为命题的真值.成真的命题称为真命题,其真值为真,记为,T 或为1.成假的命题称假命题,其真值为假,记为,F 或为0.例2 (1) 2008年奥运会在北京举行.(2) 22 5.⨯=(3) 计算机程序的发明者是诗人拜伦.用符号表是上述命题,并求真值.解 (1) :P 2008年奥运会在北京举行. .T(2) :Q 22 5.⨯= .F(3) :R 计算机程序的发明者是诗人拜伦. .F(2) 3, 35,+ 3(41).+- 例3 (1) 今天没有数学考试.(2) 下午,我写信或做练习.(3) 王芳不但用功,而且成绩优秀.(4) 如果太阳从西边出来了,那么地球停止转动.(5) 2是素数,当且仅当三角形有三条边.特征分析(a)存在自然语言中的虚词.(b)语句可以分解,细化.定义2 称下列符号为逻辑联结词否定 ⌝ 非 P ⌝析取 ∨ 或者 P Q ∨合取 ∧ 且 P Q ∧蕴涵 → 若----,则----- P Q →等价 ↔ 当且仅当 P Q ↔逻辑联结词真值的规定例4 将下列命题符号化.(1) 小李聪明,但不用功. ()P Q ∧⌝(2) 单位派小王或小苏出差. P Q ∨(3) 如果椅子是紫色的,且是园的,那么地是平的. ()P Q R ∧→ (4) n 是偶数当且仅当它能被2整除. P Q ↔注 1 逻辑联结词:运算符.顺序 ,,,,.⌝∧∨→↔2 自然语言中 虽然---,但是----; 不但---,而且----; ∧只有----,才----; 除非----,才-----; →3 ∨ 可兼或(相容) ∨ 不可兼或(排斥)小王是山东人或是河北人. ()()P Q P Q P Q ∨⇔∧⌝∨⌝∧4 ,P Q -----------------------简单命题()P Q R ∨→-----------复合命题(由简单命题及逻辑联结词按一定规则组成)5 复合命题的真值由简单命题和逻辑联结词真值规定共同确定.“若雪是黑的,那么太阳从西边出来了.”P :雪是黑的. :Q 太阳从西边出来了.P Q → 真值 为 T6 蕴含联结词的真值规定解释“若天下雨,那么我带伞.”何时自食其言.前件:P 天下雨.后件:Q 我带伞.则有命题 P Q → 仅当天下雨,我没有带伞时才自其言,即当前件为T ,后件为F 时,命题才为F .对应的真值情况如下:(3) 3,;43;ππ-221, 5.;23;24|x y x x y x y ==++-定义3 真值确定的命题,称为命题常元1,0,否则为命题变元,记号仍用,.P Q命题公式是由按下列规则生成的符号串(1)命题常元是命题公式(2)命题变元是命题公式(3)若,P Q 是命题公式,则,,,,P P Q P Q P Q P Q ⌝∨∧→↔也是命题公式.(4)有限次运用(1),(2),(3)得到的字符串也是命题公式.注 1 递归定义.():,,,().P Q R P P P Q P Q R ⌝→∧⌝⌝→⌝→∧2 ,(()Q P Q ∧∨不是命题公式.(4) 定义4 命题公式中,命题变元的一组确定的真值,称为该公式的一个真值指派.真值指派的全体构成的表,称为该公式的真值表.注 命题公式12(,,,)n A P P P 一共有2n 个真值指派.例5 求命题公式()Q P Q P ∧→→的真值表.解(5) 22sin cos 1,arcsin 2,30.x x x x +=≥+>例6 讨论下列命题公式的真值情况.(),P P Q ⌝→→ (),P Q P ∧∧⌝ ().P P Q ∨⌝→ 解定义5 命题公式12(,,,)n A P P P 在2n 个真值指派下其值⎧⎪⎨⎪⎩永真永假至少有一个真 称A 为重言式矛盾式可满足式(1) 数理逻辑、命题逻辑研究的内容。
离散数学(一)知识梳理

离散数学(一)知识梳理•逻辑和证明部分o命题逻辑题型▪命题符号化问题将自然语言转为符号化逻辑命题▪用命题变量来表示原子命题▪用命题联结词来表示连词▪命题公式的类型判断判断命题公式是否是永真式、矛盾式、可能式▪利用真值表判断▪利用已知的公式进行推理判断▪利用主析取和合取范式判断▪定理:A为含有n个命题变元的命题公式,若A的主析取范式含有2^n个极小项,则A为重言式,若极小项在0到2^n之间,则为可满足式,若含有0个极小项,则A为矛盾式;若A的主合取范式含有2^n个极大项,则A为矛盾式,若极小项在0到2^n之间,则为可满足式,若含有0个极小项,则A为重言式▪翻译:一个命题公式化成主范式后,若所有项都分布在主析取范式中(主合取范式为1)则为重言式;若所有项都分布在主合取范式中(主析取范式为0)则为矛盾式;若均有分布,则为可满足式。
【思想来源:真值表法求主范式】▪一个质析取式是重言式的充要条件是其同时含有某个命题变元及其否定式;一个质合取式是矛盾式的充要条件是其同时含有某个命题变元及其否定式▪一个析取范式是矛盾式当且仅当它的每项都是矛盾式;一个合取范式是重言式当且仅当它的每项都是重言式▪求(主)析取或合取范式▪等值演算法▪ 1. 利用条件恒等式消除条件(蕴含和双条件)联结词,化简得到一个范式▪ 2. 在缺项的质项中不改变真值地添加所缺项,化简得到一个主范式▪ 3. 找出包含所有命题变元排列中剩余项,凑出另一个主范式(思想上类似于真值表法)▪真值表法▪ 1. 画出命题公式真值表▪ 2. 根据真值表结果求出主范式▪主析取范式:真值为1的所有项,每一项按对应01构成极小项▪主合取范式:真值为0的所有项,每一项按对应01构成极大项▪形式证明与命题推理利用推理规则构造一个命题公式的序列,证明结论▪形式证明:命题逻辑的论证是一个命题公式的序列,其中每个公式或者是前提,或者是由它之前的公式作为前提推得的结论,序列的最后一个是待证的结论,这样的论证也称为形式证明。
离散数学(命题逻辑)

联结词运算规则
我们所学的5种基本联结词也称为逻辑 运算符,其运算顺序为: ┐,∧,∨,→,↔ 如果出现的基本联结词相同,又无括号 时,则按从左到右的运算顺序; 如果遇有括号时,不管出现的基本联结 词如何,都先进行括号中的运算。
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真值表
p p T F q
p
F T
T T F F
T F T F
而 (4)为排斥或. (4) 令 t :小元元拿一个苹果,u:小元元拿一个梨, 则 (4) 符号化为 (t∧u) ∨(t∧u).
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四、联结词与复合命题(续)
4.蕴涵式与蕴涵联结词“”
定义4 设 p,q为二命题,复合命题 “如果p,则q” 称作p与q
的蕴涵式,记作pq ,并称 p是蕴涵式的前件, q为蕴涵
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主要内容
数理逻辑 集合论 代数结构 图论 组合分析初步 形式语言和自动机初步
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数理逻辑
莱 布 尼 兹
逻辑学是研究 推理的科学
数理逻辑用 数学方法研 究推理的一 门数学学科
11
利用计算的方 法来代替人们 思维中的逻辑 推理过程
数理逻辑
------ 一套符号体系 + 一组规则 数理逻辑又称符号逻辑、理论逻辑。它既 是数学的一个分支,也是逻辑学的一个分 支。 是用数学方法研究逻辑或形式逻辑的学科。 其研究对象是对证明和计算这两个直观概 念进行符号化以后的形式系统。
抽不同抽不同牌的香烟牌的香烟11411420141013collegecomputersciencetechnologybupt谁养鱼英国人住在红色房屋英国人住在红色房屋瑞典人养狗瑞典人养狗丹麦人喝茶丹麦人喝茶绿色的房子在白色房子的左边绿色的房子在白色房子的左边绿色房屋的屋主喝咖啡绿色房屋的屋主喝咖啡抽抽pallmallpallmall香烟的屋主养鸟香烟的屋主养鸟黄色屋主抽黄色屋主抽dunhilldunhill位于最中间的屋主喝牛奶位于最中间的屋主喝牛奶挪威人住在第一间房屋挪威人住在第一间房屋10
链接版第一章真值表、逻辑和证明

CHAPTER 1TRUTH TABLES, LOGIC, AND PROOFSGlossarystatement, proposition:命题logical connective:命题联结词compound statement:复合命题propositional variable:命题变元negation:否定(式)truth table:真值表conjunction:合取disjunction:析取propositional function:命题公式fallacy: 谬误syllogism:三段论universal quantification:全称量词化existential quantification:存在量词化hypothesis(premise):假设,前提,前件conditional statement, implication:条件式,蕴涵式consequent, conclusion:结论,后件converse:逆命题contrapositive:逆否命题biconditional, equivalence:双条件式,等价logically equivalent:(逻辑)等价的contingency:可满足式tautology:永真式(重言式)contradiction, absurdity:永假(矛盾)式logically follow:是…的逻辑结论argument:论证axioms:公理postulate:公设rules of reference:推理规则modus ponens:肯定律m odus tollens:否定律reductio ad absurdum:归谬律proof by contradiction:反证法counterexample:反例minterm:极小项disjunctive normal form:主析取范式maxterm:极大项conjunctive normal form:主合取范式本章内容及教学要点:1.1 Statements and Connectives教学内容:statements(propositions),compound statement,connectives:negation,conjunction,disjunction,truth tables1.2 Conditional Statements教学内容:implications(conditional statements),biconditional,equivalent,and quantifications1.3Equivalent Statements教学内容:logical equivalence,converse,inverse,contrapositive,tautology,contradiction(absurdity),contingency,properties of logical connectives1.4 Axiomatic Systems: Arguments and Proofs教学内容:rules of reference,augument,valid argument,hypotheses,premises,law of detachment(modus ponens),syllogism,modus tollens,addition,proof by contradiction1.5 Normal Forms教学内容:minterm,disjunctive normal form,maxterm,conjunctive normal form定理证明及例题解答Logic, developed by Aristotle, has been used through the centuries in the development of many areas of learning including theology, philosophy, and mathematics. It is the foundation on which the whole structure of mathematics is built. Basically it is the science of reasoning, which may allow us to determine statements about mathematics whether are true or false based on a set of basic assumptions called axioms. Logic is also used in computer science to construct computer programs and to show that programs do what they are designed to do.逻辑学是研究人的思维形式的科学. 而数理逻辑是逻辑学的一个重要分支,是用数学形式化的方法研究思维规律的一门学科. 由于它使用了一套符号来简洁地表达出各种推理的逻辑关系,故它又称符号逻辑.数理逻辑用数学方法研究推理、利用符号体系研究推理过程中前提和结论之间的关系. 数理逻辑的主要内容:逻辑演算(L S 和L p)、公理化集合论、模型论、构造主义与证明论. 数理逻辑在电子线路、机器证明、自动化系统、编译理论、算法设计方法方面有广泛的应用.The rules of logic specify the meaning of mathematical statements. Logic is the basis of all mathematical reasoning, and it has practical applications to the design of computing machines, to system specifications, to artificial intelligence(AI), to computer programming, to programming languages, and to other areas of computer science, as well as to many other fields of study.1.1 Statements and Connectivess(命题和联结词)命题逻辑研究的对象是命题及命题之间的逻辑关系.Propositions are the basic building blocks of logic. Many mathematical statements are constructed by combining one or more propositions.定义1.1.1 A proposition is a statement or declarative sentence that is either true or false, but not both(命题是一个非真即假的陈述句).因此不能判断真假的陈述句、疑问句、祈使句和感叹句都不是命题.(1)The true or false value assigned to a statement is called its truth value; (一个命题的真或假称为命题的真值. 真用T或1表示,假用F或0表示) (2)一个陈述句有真值与是否知道它的真假是两回事.例1.1.1 判断下列语句是不是命题?若是,给出命题的真值:(1) 陕西师大不是一座工厂.(2) 你喜欢唱歌吗?(3) 给我一块钱吧!(4) 我不是陕西师大的学生.(5) 我正在说谎.Logical connectives(命题联结词)数理逻辑的特点是并不关心具体某个命题的真假,而是将逻辑推理变成类似数学演算的形式化过程, 关心的是命题之间的关联性. 因此需要进行命题符号化.命题联结词的作用是为了将简单命题组合成复合命题.We will now introduce the logical connectives that are used to form new propositions from existing propositions. And once truth values have been assigned to simple propositions, we can progress to more complicated compound statements.A statement that contains no connectives is called a simplestatement. We will use p,q,r…to represent simple statements(简单命题就是简单陈述句,用字母p,q,r…(或带下标)表示);Sometimes, the letters p,q,r,s,…are used to denote propositional variables that can be replaced by statements(命题变元:可以用命题代替的变元).A statement that contains logical connectives(命题联结词) is called compound statements(复合命题). In general, a compound statement may have many component parts, each of which is itself a statement, represented by some propositional variable. The truth of a compound proposition is determined by the truth or falsity of the component parts.propositional constant(命题常元):T(1)或F(0),或者表示一个确定的命题;propositional variable(命题变元):可用一个特定的命题取代。
离散数学右箭头真值表

离散数学右箭头真值表
一、合式公式
原子命题:不可再分的命题,即不包含任何逻辑联结词的命题命题变元:公式中没有确定真值的变量,其真值只能在 0,1 两者中选择
合式公式(递归定义法):
①真值 1 和 0 是合式公式;
②原子命题公式是一个合式公式;
③如果 A 是合式的公式,那么¬A是合式公式;
④如果 A 和 B 均是合式的公式,那么A∧B,A∨B,A→B,A↔B 都是合式公式;
⑤当且仅当有限次地应用①至④条规则由逻辑联结词、圆括号所组成的有意义的符号串是合式的公式。
我们把合式的公式简称为命题公式。
一般一个命题公式的真值是不确定的,只有用确定的命题去取代命题公式中的命题变元,或对其中的命题变元进行真值指派时,命题公式才成为具有确定真值的命题。
二、真值表
设 A 为一命题公式,对其中出现的命题变元做所有可能的每一组真值指派S,连同公式 A 相应S(A) 的取值汇列成表,称为 A 的真值表。
一个真值表由两部分构成:
①表的左半部分列出公式的每一种解释;
②表的右半部分给出相应每种解释公式得到的真值。
为构造的真值表方便和一致,有如下约定:
(1)命题变元按字典序排列。
(2)对公式的每种解释,以二进制数从小到大或者从大到小顺序排列。
(3)若公式复杂,可先列出各子公式的真值(若有括号从里层向外展开),最后列出所给公式的真值。
离散数学中的命题逻辑与真值表

离散数学是数学中的一个重要分支,研究的是具有离散状态的问题。
在离散数学中,命题逻辑是一个重要的概念,它使用符号和规则来描述命题之间的关系。
而真值表则是命题逻辑中用来表示命题的真值的一种方法。
命题逻辑是一种研究命题真假关系的形式方法,它不关心命题的内容,只关注命题的逻辑结构。
在命题逻辑中,命题是指只有真假两种可能取值的陈述。
命题可以用符号表示,通常用大写字母P、Q、R等来表示,例如P表示“今天下雨”。
命题与其他符号之间通过逻辑运算符进行连接,常见的运算符有“与”(∧)、“或”(∨)和“非”(¬)等。
例如,P∧Q表示“今天下雨并且明天晴朗”,P∨Q表示“今天下雨或者明天晴朗”,¬P表示“今天不下雨”。
真值表是一种用来表示命题真值的工具,它通过给定命题的不同情况,列出所有可能的真值组合,并计算命题的真假情况。
真值表是通过行列表示的,其中每一行代表一种可能的真值组合,每一列代表一个命题或运算符。
真值表中的值可以是“真”(T)或“假”(F),分别表示命题为真或为假。
例如,对于P∧Q的真值表,一共有四种可能的真值组合(P为真Q为真、P为真Q为假、P为假Q为真、P为假Q为假),并且可以得到相应的结果(真、假、假、假)。
通过真值表,我们可以对复杂的命题逻辑进行推理和分析。
例如,如果我们希望判断命题P∧Q的真假情况,可以通过查看真值表中相应的行来得到答案。
在真值表中,只要有一组真值组合使得命题为真,那么命题就为真。
如果所有的真值组合都使得命题为假,那么命题就为假。
除了用来判断命题的真假情况,真值表还可以用来进行逻辑推理。
通过对真值表的分析,可以得到一些逻辑上的结论。
例如,如果我们希望证明一个逻辑等式成立,可以通过对真值表进行分析来判断。
如果两个命题在所有的真值组合下都有相同的真假情况,那么它们就是等价的。
在计算机科学和数理逻辑中,真值表还有广泛的应用。
计算机中的逻辑电路可以使用真值表来描述和分析,通过真值表,我们可以判断逻辑电路的输出情况。
离散数学实验报告命题逻辑—构造命题公式的真值表

【实验目的】使学生熟练掌握利用计算机语言实现逻辑运算的基本方法。
【实验内容】对给出的任意一个命题公式(不超过四个命题变元),使学生会用C语言的程序编程表示出来,并且能够计算它在各组真值指派下所应有的真值,画出其真值表。
【实验原理】给出任意一个命题公式,我们可以将它用C程序表示出来,并且能够计算它在各组真值指派下所应有的真值(或是逻辑运算的结果)。
这有多种方法。
上面我们已经给出了逻辑连结词的定义,根据这种定义方法,我们也可以把一个命题公式表示成为条件语句中的条件表达式,这样我们就可以得到该命题公式的逻辑运算结果了。
【程序代码】#include <bits/stdc++.h>using namespace std;int a[8][3]={{0,0,0},{0,0,1},{0,1,0},{0,1,1},{1,0,0},{1,0,1},{1,1,0},{1,1,1}};int b[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};int xa[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};int s(char c,int as,int i){//1 true;0 falseif(c=='|'){if(a[i][as]==1||a[i][as+1]==1){return 1;} else{return 0;}}if(c=='&'){if(a[i][as]==1&&a[i][as+1]==1){return 1;} else{return 0;}}if(c=='='){if(a[i][as]==a[i][as+1]){return 1;} else{return 0;}}if(c=='!'){if(a[i][as]==a[i][as+1]){return 0;return 1;}}if(c=='>'){if(a[i][as]==1||a[i][as+1]==0){return 0;} else{return 1;}}}int so(char c,int i,int as){if(c=='|'){if(xa[i]==1||a[i][as+1]==1){return 1;} else{return 0;}}if(c=='&'){if(xa[i]==1&&a[i][as+1]==1){return 1;} else{return 0;}}if(c=='='){if(xa[i]==a[i][as+1]){return 1;} else{return 0;}}if(c=='!'){if(xa[i]==a[i][as+1]){return 0;} else{return 1;}}if(c=='>'){if(xa[i]==1||a[i][as+1]==0){return 0;return 1;}}}int main(void) {string f;cin>>f;char c1=f[1];char c2=f[3];for(int i=0;i<8;i++){for(int j=0;j<3;j++){printf("%d ",a[i][j]);}printf("\n");}for(int i=0;i<8;i++){xa[i]=s(c1,0,i);}for(int i=0;i<8;i++){b[i]=so(c2,i,1);}for(int i=0;i<8;i++){printf("%d\n",b[i]);}return 0;}【实验结果】【实验心得】。
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return 0;
}
{
int show();
show();
return 0;
}
int hequ(int P,int Q)
{
return(P&Q);
}
int xiqu(int P,int Q)
{
return(P|Q);
}
int tiaojian(int P,int Q)
{
if(P==1&&Q==0)
return(0);
else
实现任意输入公式的真值表计算。一般我们将公式中的命题变元放在真值表的左边,将公式的结果放在真值表的右边。命题变元可用数值变量表示,合适公式的表示及求真值表转化为逻辑运算结果;可用一维数表示合式公式中所出现的n个命题变元,同时它也是一个二进制加法器的模拟器,每当在这个模拟器中产生一个二进制数时,就相当于给各个命题变元产生了一组真值指派。算法逻辑如下:
return(1);
}
int shuangtiaojian(int P,int Q)
{
return(!P^Q);
}
int Pfaoding(int P)
{
return(!P);
}
int show()
{
cout<<"P Q R P∧Q P∧R┐P∧R (P∧Q)∨(┐P∧R)"<<endl;
for(int p=0;p<2;p++)
1、逻辑联接词的运算
从键盘输入两个命题变元P和Q的真值,输出它们的合取、析取、条件、双条件和P的否定的真值。
#include <iostream.h>
int main()
{
int a,b;
int hequ(int P,int Q);
int xiqu(int P,int Q);
int tiaojian(int P,int Q);
}
int Pfaoding(int P)
{
if(P==0)
P=P;
else
P=1;
return(!P);
}
inut<<"P Q P∧Q P∨Q P→Q P←→Q┐P"<<endl;
if(a==0||a==1)
a=a;
else
a=1;
if(b==0||b==1)
for(int q=0;q<2;q++)
for(int r=0;r<2;r++)
{
cout<<p<<" "<<q<<" "<<r<<" "<<hequ(p,q)<<" "<<hequ(p,r)<<" "
<<hequ(Pfaoding(p),r)<<" "<<
xiqu(hequ(p,q),hequ(Pfaoding(p),r))<<endl;
int shuangtiaojian(int P,int Q);
int Pfaoding(int P);
int show(int a,int b);
cout<<"请输入P和Q的真值:\n";
cin>>a>>b;
show(a,b);
return 0;
}
int hequ(int P,int Q)
{
if(P==0)
(1)将二进制加法模拟器赋初值0
(2)计算模拟器中所对应的一组真值指派下合式公式的真值。
(3)输出真值表中对应于模拟器所给出的一组真值指派及这组真值指派所对应的一行真值。
(4)产生下一个二进制数值,若该数值等于2n-1,则结束,否则转(2)。
#include <iostream.h>
int main()
b=b;
else
b=1;
cout<<a<<" "<<b<<" "<<hequ(a,b)<<" "<<xiqu(a,b)<<" "<<tiaojian(a,b)
<<" "<<shuangtiaojian(a,b)<<" "<<Pfaoding(a)<<endl;
return 0;
}
2、任意一个命题公式的真值表
P=P;
else
P=1;
if(Q==0)
Q=Q;
else
Q=1;
return(P&Q);
}
int xiqu(int P,int Q)
{
if(P==0)
P=P;
else
P=1;
if(Q==0)
Q=Q;
else
Q=1;
return(P|Q);
}
int tiaojian(int P,int Q)
{
if(P==0)
P=P;
else
P=1;
if(Q==0)
Q=Q;
else
Q=1;
if(P==1&&Q==0)
return(0);
else
return(1);
}
int shuangtiaojian(int P,int Q)
{
if(P==0)
P=P;
else
P=1;
if(Q==0)
Q=Q;
else
Q=1;
return(!P^Q);