L.03 命题逻辑公式的范式和主范式

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命题公式的范式

命题公式的范式

由小项和大项的性质,容易得到下面用A=A(P1,P2, …,Pn )的真值表来求A的主范式的方法:
(1) A的主析取范式为所有与A在同一组关于P1,P2, …,Pn 的真值指派下都取值为1的由P1,P2, …,Pn 所 产生的小项所构成的析取范式。 (2) A的主合取范式为所有与A在同一组关于P1,P2, …,Pn 的真值指派下都取值为0的由P1,P2, …,Pn 所 产生的大项所构成的合取范式。
证明 (构造性证明) 首先由定理1.5.2,可以得到A的 析取范式和合取范式。继续进行构造,便可得到 A关于P1,P2, …,Pn的主析取范式和主合取范式。 我们在此仅就(1)进行构造证明,(2)的证明是类 似的。设A*是A的析取范式。 (1) 扩展: Pi 如果A*的某个简单合取式B不含命题变元 及其否定﹁Pi, 那么利用臵换规则, 用 B∧Pi∨(B∧﹁Pi)臵换B。 (2) 削去: 将重复出现的命题变元,矛盾式和重复出 现的小项都削去。 (3) 排序: 将小项按下标从小到大的顺序排列。
00
M
01
M 10
小项和大项之间有如下的关系,有兴趣的读者可以 自己给出其证明: (1) m i M i , M i m i 0 i 2 n 1 (2) 设A=A(P1,P2, …,Pn)为命题公式, A 和 A 为集合 {0,1,2, ... , 2n-1}的两个子集。如果
定理1.5.1 (1)简单合取式是矛盾式的充要条件是它 包含两个分别为某个命题变元及其否定的合取项。 (2)简单析取式是重言式的充要条件是它包含两个分 别为某个命题变元及其否定的析取项。
证明 我们只证(2), (1)的证明是类似的。 充分性 对命题变元P, P∨﹁P为重言式。所以如果 简单析取式中含有P∨﹁P, 那么此简单析取式必 是重言式。 必要性 假设某简单析取式是重言式,并设其所含 的命题变元为P1,P2, …,Pn。如果此简单析取式中 不存在两个析取项分别为某个命题变元及其否定, 那么它等价于P1*∨P2*∨…∨Pn*, 其中每个Pi*都为 文字 Pi或﹁Pi。显然, 有个真值指派使每个Pi*取值 都为0, 那么在此真值指派下, 此简单析取式取值为 0, 矛盾于它是重言式。

离散数学第三讲-范式与主范式

离散数学第三讲-范式与主范式

Mj mj
n 2 k
n 2 k
17
极小项与极大项之间的关系
3.
主析取范式与主合取范式的关系
例题: A (P Q ) R m1 m3 m5 m 6 m7 主合取范式 3 5 6 7 ( 1,,,,) 主析取范式
M0 M2 M4 ( 0 ,,) 2 4
(0,2,4) 其中表示合取.
16
极小项与极大项之间的关系
1.
极小项与极大项的关系

一个命题公式的主析取范式和主合取范式紧密相关, 在它们的简 记式中, 代表极小项和极大项的足标是互补的,
mi Mi,
2.

M i m i.
原命题A与其否命题A的关系
设命题公式A中含n个命题变元,且设A的主析取范式中含k个极 小项mil,mi2,…,mik则 A的主析取范式中必含2n-k个极小项,设为 mjl,mj2, …, ,
则称它为A 的合取范式。 合取式---称为积 析取式---称为和
3
1、范式---析取范式与合取范式
析取范式:
A A 1 A 2 A n ( n 1), n 1时,单个质合取式也是 A :质合取式 i
析取范式
合取范式:
A B 1 B 2 B m ( m 1) m 1时,单个质析取式也是 B :质析取式 i
(1)求出A的主析取范式中没包含的极小项mj1,mj2,··m j ·, (2)求出与(1)中极小项下标相同的极大项Mj1,Mj2,··M j ·, (3)由以上极大项构成的合取式为A的主合取范式.
n
n 2 k
.
.
2 k
18
2、主范式

命题逻辑ppt课件

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结合词的优先顺序为: , , , , ; 1:假设出现的结合词同级,又无括号时,那么
按从左到右的顺序运算; 2:假设遇有括号时,应该先进展括号中的运算.
留意: 本书中运用的 括号全为圆括号〔〕.
2.2 命题公式
命题变项与合式公式 公式的赋值 真值表 命题的分类
重言式 矛盾式 可满足式
命题变项与合式公式
随堂练习
1:写出命题、简单命题的定义。 2:用符号定义五个结合词及其各自取值情况。 3:写出蕴涵式的定义,分析前件与后件的关系,
列出对应的言语表达方式。 4:写出遇到析取结合词二义性时的判别方式及对应
符号表示。 5:列出下面公式的真值表,阐明各公式的层次
(p q) ((p q) (q p)) (p q) (p q) 6:写出命题公式的定义
pq r
pq
000
0
001
0
010
1
011
1
100
1
101
1
110
1
111
1
r (pq)r
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
公式的类型
定义2.9 设A为一个命题公式 (1) 假设A在它的各种赋值下取值均为真,那么称A为重言 式(也称永真式) (2) 假设A在它的各种赋值下取值均为假,那么称A为矛盾 式(也称永假式) (3) 假设A至少存在一组赋值是成真赋值,那么称A为可满 足式
3.析取式与析取结合词“∨〞
定义2.3 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 析取结合词,并规定
p∨q为假当且仅当p与q同时为假. 例即将:p以∨下命q题为符真号化当且仅当p与q至少有一个为真。 此处(1)定2或义4是的素析数.取式p∨q表示的是一种相容性

命题逻辑公式的范式和主范式

命题逻辑公式的范式和主范式

计算机科学M O O C课程群离散数学基础本单元内容比较多,视频分割成三个部分:范式的概念、主范式及其应用和主范式的编码PART 1 范式的概念•范式的一些基本定义−文字:原子命题及其否定式统称为文字(形)。

»例:对变量表 {p, q},p, ¬p, q, ¬q 都是文字。

»例:把 F 称为空文字,记作 NIL。

−基本积:由有限个文字的合取构成。

(简单合取式)»例:对变量表 {p, q, r},基本积有 p, ¬p, q∧¬p, ¬q∧¬p∧r 等等。

−基本和:由有限个文字的析取构成。

(简单析取式)»例:对变量表 {p, q, r},基本和有 p, ¬p, q∨¬p, ¬q∨¬p∨r 等等。

•定理6−一个基本和是永真的当且仅当其中含有某个原子的互补对;»由排中律和零律:α∨p∨¬p ⇔ α∨1 ⇔ 1−一个基本积是矛盾的当且仅当其中含有某个原子的互补对。

»由矛盾律和零律: α∧p∧¬p ⇔ α∧0 ⇔ 0•定义:析取范式−一个命题公式称为是一个析取范式当且仅当其具有形式 A1∨A2∨ …∨A n(1≤n<∞),其中 A i 是基本积 (1≤i≤n)。

−例1:¬p ∨ (q∧¬r) ∨ s, (n=3)−例2:¬p, (n=1)−例3:¬p ∧ q ∧ ¬r, (n=1)−例4:¬p ∨ q ∨ ¬r, (n=3)•定义:合取范式−一个命题公式称为是一个合取范式当且仅当其具有形式 A1∧A2∧…∧A n(1≤n<∞),其中 A i 是基本和 (1≤i≤n)。

−例1:(¬p∨q∨s)∧(¬p∨¬r∨s), (n=2)−例2:¬p, (n=1)−例3:¬p ∧ q ∧ ¬r, (n=3)−例4:¬p ∨ q ∨ ¬r, (n=1)•定理7(1) 一个合取范式是永真的当且仅当其中含有的基本和都是永真的;(2) 一个析取范式是矛盾的当且仅当其中含有的基本积都是矛盾的。

离散数学试题及答案1(理工大学)

离散数学试题及答案1(理工大学)

离散数学试题及答案1(计算机科学与技术)一、单选题(题数:25,共 50.0 分)1不是可满足的公式必永()。

(2.0分)A、假B、真C、负D、正正确答案:A2方法简单但是里面充满了()(2.0分)A、方法论B、推广C、推理D、公式正确答案:A3在联结词的集合Ω中如果一个联结词可以用集合Ω中的其它联结词(),则该联结词在Ω中被称为是冗余的,否则该联结词被称为是独立的。

(2.0分)A、表示B、代言C、规划D、条件正确答案:A4在一阶谓词逻辑的()中,所有命题逻辑的推理规则都要继承下来(2.0分)A、推理B、公式C、检查D、发展正确答案:A5首先求出公式G的无ヨ前束型()(2.0分)A、公式B、实数C、分数D、结构正确答案:A6对()中出现的个体常项,指定一个D中的元素(2.0分)A、AB、FC、GD、V正确答案:A7个体常元:通常用排在前面的小写字毋及其下标()(2.0分)A、表示B、发展C、位置D、幅度正确答案:A8谓词逻辑的任一()A,都可化为和应的ヨ前束范式,并且A是普有效的当且仅当其前東范式是普遍有效的。

(2.0分)A、公式B、检查C、发展D、规划正确答案:A9方法简单但是里面充满了()(2.0分)A、方法论B、推广C、推理D、公式正确答案:A10度为()的顶点称为悬点,与悬点关联的边称为悬边(2.0分)A、1B、2C、3D、4正确答案:A11A,B是命题(),若A→B是永真式,则称A永真蕴含B(2.0分)A、公式B、证明C、发展D、研究正确答案:A12命题公式的主范式包括主()范式和主合取范式两种。

(2.0分)A、析取B、完整C、大众D、发展正确答案:A13在一阶谓词逻辑的()中,所有命题逻辑的推理规则都要继承下来(2.0分)A、推理B、公式C、检查D、发展正确答案:A14如果命题公式A在任意的真值赋值()下的真值都为0,则称A为永假式(或称矛盾式)(2.0分)A、函数B、结果C、大小D、位置正确答案:A15A,B是命题公式,若A→B是(),则称A永真蕴含B(2.0分)A、永真式B、不等式C、法线D、结构式正确答案:A16设公式()和B都是限制性公式(2.0分)A、AB、BC、CD、D正确答案:A17{0,1}上的n元函数f:{0,1}n→{0,1}称为一个n元()函数。

最新左孝凌离散数学课件1.3命题公式与翻译1.4真值表与等价公式PPT课件

最新左孝凌离散数学课件1.3命题公式与翻译1.4真值表与等价公式PPT课件

• 例2. 证明: PQ (P→Q)(Q→P)
P Q PQ Q→P P→Q (P→Q)(Q→P)
00 1 1 1
1
01 0 0 1
0
10 0 1 0
0
11 1 1 1
1
30
第一章 命题逻辑(Propositional Logic) 1.4真值 表与等价公式
➢ 2. 等值演算法(Equivalent Caculation)(利用P15表1-4.8)
• 定义1.4.4 子公式:如果X是wff A的一部分,且X本身也是wff, 则称X是A的子公式。 例如, P(PQ)为Q (P(PQ))的子公式。
• 定理1.4.1 置换定理:设X是wff A的子公式,若XY,则若将A 中的X用Y来置换,所得公式B与A等价,即AB。
• 定义1.4.5 等值演算:根据已知的等价公式,推演出另外一些等 价公式的过程称为等值演算.
(P∧Q)∨(┐P∧┐Q) T F F T
第一章 命题逻辑(Propositional Logic) 1.4真值 表与等价公式
1.4.2 等价公式
• 定义1.4.3: 给定两个命题公式A和B,设P1 , P2 ,…,Pn为出现
于真A值和指B派中, 的A和所B有的原真子值变都元相,若同给,则P称1 ,AP和2 ,B…是,P等n任价一. 组 记作A B。
第一章 命题逻辑(Propositional Logic) 1.4真值 表与等价公式
1.4.2 等价公式
从真值表中可以看到,有些命题公式在分量的不同指派 下,其对应的真值与另一命题公式完全相同,如┐P∨Q与 P→Q的对应真值相同,如表1-4.5所示。
表1-4.5
我们说┐P∨Q和P→Q 是等价的,这在以 后的推理中特别有 用。

《离散数学》命题逻辑

由原子命题组合而成的命题称为复合 命题(compound proposition)。
例如:
和 e 都是无理数。 6和8至少有一个是合数。 说刘老师讲课不好是不正确的。 不下雨我就去买书。
7
命题与命题联结词
将命题连接起来的方式叫做命题联结词
( proposition connective ) 或 命 题 运 算 符
3
命题与命题联结词
逻辑
如何表示? 如何“操作”?
非真即假的陈述句称为命题(proposition)。 一个命题如果是对的或正确的,则称为真命
题,其真值为“真”(true),常用T或1表示; 一个命题如果是错的或不正确的,则称为假
命题,其真值为“假”(false),常用F或0表示。
4
命题与命题联结词
32
命题公式及其分类
为简化公式的形式,作如下规定:
(1) 优先级 , (∧, ∨), (, ) (2) 公式 (~p) 的括号可以省略,写成 ~p (3) 整个公式最外层的括号可以省略
例1
(((p)∧q)(q∨p)) p∧q q∨p
例2
p∧q∨r 不是 命题公式 应写作 (p∧q)∨r 或 p∧(q∨r)
例 判断下列句子哪些是命题,哪些不是
这门课程题为“离散数学”。 这门“离散数学”讲得好吗? X 这门“离散数学”讲得真好! X 请学习“离散数学” 。 X 5是素数。 太阳从西方升起。 如果明天晴,而且我有空,我就去踢球。 天王星上没有生命。 x + 3 > 5。 X 5 本命题是假的。X
俞伯牙和钟子期是好朋友。 俞伯牙是好朋友 ∧ 钟子期是好朋友 俞伯牙 ∧ 钟子期是好朋友 Friend (俞伯牙,钟子期)
23

逻辑学知识点及公式

逻辑学知识点及公式逻辑学是一门研究思维形式、思维规律和思维方法的科学。

它对于我们正确地思考、表达和论证具有重要的意义。

下面为您介绍一些常见的逻辑学知识点及公式。

一、命题逻辑1、命题命题是具有真假值的陈述句。

例如,“今天是晴天”“2 + 3 =5”等。

2、逻辑连接词(1)“且”(用“∧”表示):两个命题都为真时,其组合命题才为真。

例如:命题 P:今天是晴天;命题 Q:我心情很好。

P∧Q 只有在今天是晴天并且我心情很好时才为真。

(2)“或”(用“∨”表示):两个命题中至少有一个为真时,其组合命题为真。

例如:命题 P:我吃苹果;命题 Q:我吃香蕉。

P∨Q 在我吃苹果或者我吃香蕉或者两者都有时为真。

(3)“非”(用“¬”表示):对原命题的否定。

例如:命题 P:今天下雨。

¬P 则表示今天不下雨。

3、命题公式的真值表通过列出命题中变量的所有可能取值,并计算出整个命题公式的真假值,可以得到真值表。

4、等价式(1)双重否定律:¬¬P = P(2)交换律:P∧Q = Q∧P,P∨Q = Q∨P(3)结合律:(P∧Q)∧R = P∧(Q∧R),(P∨Q)∨R = P∨(Q∨R)5、蕴含式如果 P 则 Q,记作P → Q。

只有当 P 为真且 Q 为假时,P → Q 为假。

二、谓词逻辑1、个体、谓词和量词个体是指可以独立存在的事物,谓词是描述个体性质或关系的词语,量词包括全称量词(“所有”,用“∀”表示)和存在量词(“存在”,用“∃”表示)。

2、公式例如,∀x (P(x) → Q(x))表示对于所有的 x,若 P(x) 成立则 Q(x) 成立。

三、推理规则1、假言推理如果P → Q 为真,且 P 为真,那么可以推出 Q 为真。

2、选言推理(1)否定肯定式:P∨Q,¬P ,则 Q。

(2)肯定否定式:P∨Q,P ,则¬Q (这种情况在不相容选言中成立)3、三段论推理例如:所有的人都会思考,张三是人,所以张三会思考。

最新第二章命题逻辑的等值和推理演算PPT

第二章命题逻辑的等值和推理演算
Venn图实例
1. P∨(P∧Q) = P 2. P∧(P∨Q) = P
3. (P∨Q) = P∧Q
第二章命题逻辑的等值和推理演算
Venn图可以用来理解 集合间、命题逻辑中、 部分信息量间的一些 关系。
第二章命题逻辑的等值和推理演算
2.2.2 若干常用的等值公式
等值演算中,由于人们对、∨、∧更为熟 悉,常将含有和的公式化成仅含有、 ∨、∧的公式。这也是证明和理解含有, 的公式的一般方法。但后面的推理演算 中,更希望见到和.
6. 吸收律 P∨(P∧Q) = P P∧(P∨Q) = P
7. 摩根律 (P∨Q) = P∧Q (P∧Q) = P∨Q
对蕴涵词、双条件词作否定有 (PQ) = P∧Q (PQ) = PQ = PQ = (P∧Q)∨(P∧Q)
第二章命题逻辑的等值和推理演算
8. 同一律 P∨F = P P∧T = P TP = P TP = P
PQ = (P∧Q)∨(P∧Q)
15.从取假来描述双条件词
PQ = (P∨Q)∧(P∨Q)
16. 从蕴涵词描述双条件词 PQ = (PQ)∧(QP)
第二章命题逻辑的等值和推理演算
2.2.3 置换规则 (注意与代入规则p8的区别)
置换定义:对公式A的子公式, 用与之等值的 公式来代换便称置换。
置换规则:将公式A的子公式置换后,A化为 公式B, 必有A = B。
还有 PF = P FP = P
第二章命题逻辑的等值和推理演算
9. 零律 P∨T = T P∧F = F
还有
PT = T
FP = T 10. 补余律
P∨P = T P∧P = F 还有
PP = P

(优选)第一篇数理逻辑

题变元才能有确定的真值,从而成为一个命题。
称对命题变元进行指派
对任意给定的命题变元p1,…,pn的一种取值
状况,称为指派或赋值(assignments) ,
用字母,等表示
当A对取值状况 为真时,称指派弄真A或
是A的成真赋值,记为(A) = 1;
反之称指派弄假A或是A的成假赋值,记为
(A) = 0。
(自然语言中的单句,P-2的(1)、(2)、(4))
把由原子命题和逻辑联结词共同组成的
命题称为复合命题(compositive
propositions or compound statements) (自然语言中的复句, P-2的(9)、(10))。
命题的符号化(标示符): 可以用以下两种形式将命题符号化: .用(带下标的)大写字母; 例如:P:今天下雨。 .用数字。 例如:[12]:今天下雨。 上例中的“P”和“[12]”称为命题标示符。
(优选)第一篇数理 逻辑
第一章 命题逻辑
第一章 命题逻辑
1-1 命题及其表示法 1-2 联结词 1-3 命题公式与翻译 1-4 真值表与等价公式
1-5 重言式与蕴涵式 1-6 其他联结词 1-7 对偶与范式 1-8 推理理论
第一章 命题演算及其形式系统
1-1 命题及其表示法
把对确定的对象作出判断的陈述句
定义1-2.3 两个命题P和Q的析取是一个复合
命题,记作P ∨ Q。当且仅当P、Q同时为F时, P
∨ Q 为F,其他情况下, P ∨ Q的真值都是T。 析取联结词 “∨ ”表示自然语言中的 “ 或”
(or )。 表 1-2.3 析取词“∨”的意
义p
q
p ∨q
F(0) F(0) F(0) 见真为真, F(0) T(1) T(1) 全假为假。
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离散数学基础2017-11-17本单元内容比较多,视频分割成三个部分:范式的概念、主范式及其应用和主范式的编码PART 1 范式的概念•范式的一些基本定义−文字:原子命题及其否定式统称为文字(形)。

»例:对变量表 {p, q},p, ¬p, q, ¬q 都是文字。

»例:把 F 称为空文字,记作 NIL。

−基本积:由有限个文字的合取构成。

(简单合取式)»例:对变量表 {p, q, r},基本积有 p, ¬p, q∧¬p, ¬q∧¬p∧r 等等。

−基本和:由有限个文字的析取构成。

(简单析取式)»例:对变量表 {p, q, r},基本和有 p, ¬p, q∨¬p, ¬q∨¬p∨r 等等。

•定理6−一个基本和是永真的当且仅当其中含有某个原子的互补对;»由排中律和零律:α∨p∨¬p ⇔ α∨1 ⇔ 1−一个基本积是矛盾的当且仅当其中含有某个原子的互补对。

»由矛盾律和零律: α∧p∧¬p ⇔ α∧0 ⇔ 0•定义:析取范式−一个命题公式称为是一个析取范式当且仅当其具有形式 A1∨A2∨ …∨A n(1≤n<∞),其中 A i 是基本积 (1≤i≤n)。

−例1:¬p ∨ (q∧¬r) ∨ s,(n=3)−例2:¬p,(n=1)−例3:¬p ∧ q ∧ ¬r,(n=1)−例4:¬p ∨ q ∨ ¬r,(n=3)•定义:合取范式−一个命题公式称为是一个合取范式当且仅当其具有形式 A1∧A2∧…∧A n(1≤n<∞),其中 A i 是基本和 (1≤i≤n)。

−例1:(¬p∨q∨s)∧(¬p∨¬r∨s), (n=2)−例2:¬p, (n=1)−例3:¬p ∧ q ∧ ¬r, (n=3)−例4:¬p ∨ q ∨ ¬r, (n=1)•定理7(1) 一个合取范式是永真的当且仅当其中含有的基本和都是永真的;(2) 一个析取范式是矛盾的当且仅当其中含有的基本积都是矛盾的。

−证明:留作思考。

•定理8(范式存在基本定理)−任一命题公式都有与之等值的析取范式和合取范式。

−构造性证明−以求合取范式为例,重复施行如下的等值变形:①联结词化归:应用联结词消去等值式,消去→ 和 ↔ ;②否定词深入:应用德‐摩根律,使否定词直接作用于原子命题变量;③重复利用 ∧ 和 ∨ 之间的分配律求得析取范式或合取范式。

−例: (p∧(q→r))→s⇔ ¬(p∧(¬q∨r))∨s 联结词化归⇔ ¬p∨¬(¬q∨r)∨s 德‐摩根律⇔ ¬p∨(q∧¬r)∨s 德‐摩根律⇔ (¬p∨q∨s)∧(¬p∨¬r∨s) 分配律⇔ (¬p∨q∨s)∧(¬p∨¬r∨s)∧(¬p∨¬r∨s) 幂等律•讨论:一个命题公式的合取(析取)范式不是唯一的。

PART 2 主范式及其应用•定义:极小项−设命题公式 A(p1, p2, …, p n),又设 A k∈{p k, ¬p k}, k =1..n, 则称 A1∧A2∧…∧A n 为公式 A 的一个极小项。

−极小项也称布尔积。

(1) 关于 A(p1, p2, …, p n) 或原子变量集合 {p1, p2, …, p n} 的极小项有 2n 个。

»例:对 {p, q},可以构造 22 =4 个极小项 ¬p∧¬q,¬p∧q,p∧¬q,p∧q 。

(2) 对变量表的任一解释有且仅有一个极小项的值为1,其余的值为0,称该极小项为该解释所对应的极小项。

»例:对 {p, q} 的一个解释 t(p)=1, t(q)=0,有且仅有 p∧¬q=1, 对其他的三个极小项,每个极小项中至少有一个文字的值是0,所以这三个极小项的值都是0 。

(3) 任何一对不同极小项的合取为0。

所有极小项的析取为1。

»由(2), 对变量表的任一解释,任何一对极小项中最多有一个极小项取值为1,另外的取值为0,所以合取为0;所有极小项中恰有一个极小项取值为1,所以析取为1。

•定义:极大项−设命题公式 A(p1, p2, …, p n),又设 A k∈{p k, ¬p k}, k =1..n, 则称 A1∨A2∨…∨A n 为公式 A 的一个极大项。

−极大项也称布尔和。

(1) 关于 A(p1, p2, …, p n) 或原子变量集合 {p1, p2, …, p n} 的极大项有 2n 个。

»例:对 {p, q},可以构造极大项 ¬p∨¬q,¬p∨q,p∨¬q,p∨q 。

(2) 对任一解释有且仅有一个极大项的值为0,其余的值为1,称该极大项为该解释所对应的极大项。

(3) 任何一对不同极大项的析取为1。

所有极大项的合取为0。

•定义:主析取范式−一个命题公式 B(p1, p2, …, p n) 称为是一个主析取范式(形的),当且仅当其具有形式B1∨B2∨…∨B m (1≤m≤ 2n),其中 B i (1≤i≤m) 为公式 B 的一个极小项,且 B i≠B j (对i≠j)。

•定义:主合取范式−一个命题公式 B(p1, p2, …, p n) 称为是一个主合取范式(形的),当且仅当其具有形式B1∧B2 ∧ …∧B m (1≤m≤ 2n),其中 B i (1≤i≤m) 为公式 B 的一个极大项,且 B i≠B j (对i≠j)。

•定理9(主范式存在和唯一性定理)−任一命题公式都有与之等值的主析取范式和主合取范式。

考虑到在交换律下等值的公式形态的同一性,主范式的形态是唯一的。

−证明:留作思考。

•例:利用真值表求公式 A 的主析取范式。

p q A000011101111−在命题公式 A 的真值表中,令 A 的取值为1的所有解释所对应的极小项的析取,构成其主析取范式。

因此:A = (¬p∧q)∨(p∧¬q)∨(p∧q)−上述过程的正确性证明:»设该析取式为 B,显然 B 为主析取范式的形态。

»当 A=1 时,其解释对应于一个取值为1的极小项,且该极小项为构成 B 的极小项之一,故此时B=1;»当 A=0 时,其解释所对应的极小项不在构成 B 的极小项中,故此时B中所有极小项取值0,即B=0。

»综上可得 B⇔A,即 B 是 A 的主析取范式。

•范式的应用−例1: 一个双稳态(高、低电平)控制线路,有 A,B,C 三路输入和分别对应的 F A,F B,F C 三路输出。

要求:输入均为低电平时,没有高电平输出;至多有一路高电平输出;有高电平输入时,只有按 A,B,C 的次序检测到的第一个高电平输入才有效,其对应的输出获得高电平,此时其他输出被抑制。

要求:(1) 写出分别描述上述三路输出的逻辑表达式;(2) 用与非门搭建实现上述控制要求的逻辑电路。

A B C F A F B F C000000001001010010011010100100101100110100111100−由真值表容易写出 FA、FB 和 FC 的主析取范式。

FA = (A∧¬B∧¬C)∨(A∧¬B∧C)∨(A∧B∧¬C)∨(A∧B∧C);FB = (¬A∧B∧¬C)∨(¬A∧B∧C)FC = ¬A∧¬B∧C−经过化简后的表达式为FA = A = (A↑A)↑(A↑A);FB = ¬A∧B = (A↑A)∧B= ((A↑A)↑B)↑((A↑A)↑B);FC = ¬A∧¬B∧C = (A↑A)∧(B↑B)∧C= ……•范式的应用−例2:一个会议室有4个门,1盏灯,每个门旁边各有一个双稳态开关。

要求:任何一个开关状态的改变都能导致灯的亮、灭状态的改变。

写出实现上述控制要求的逻辑表达式。

−解:设初始灯是开路的,而且所有开关处于0状态。

则只要令灯在有奇数个开关处于1状态时接通,即满足题目的要求。

真值表如下页,A、B、C、D 分别表示4个开关的状态,一共有 24=16 个逻辑解释。

由真值表可以写出 L 的主析取范式。

请你自行完成。

A B C D L0000000011001010011001001010100110001111A B C D L1000110010101001011111000110111110111110•等值演算构造主析取范式(1)构造析取范式并化简合并。

(2)在每一个基本积中利用同一律填满所有的原子命题文字形式,利用分配律构造布尔积(称为基本积的扩展)。

(3)重复第2步直到所有基本积都扩展成布尔积。

(4)合并同类布尔积,经适当排列得到最后结果。

−例:第2步对于 A(p, q, r) 扩展基本积− p∧q ⇔ p∧q∧(r∨¬r) ⇔ (p∧q∧r)∨(p∧q∧¬r)− p ⇔ p∧(q∨¬q)∧(r∨¬r)− ⇔ ((p∧q)∨(p∧¬q))∧(r∨¬r)− ⇔ ((p∧q)∧(r∨¬r))∨((p∧¬q)∧(r∨¬r))− ⇔ ((p∧q∧r)∨(p∧q∧¬r))∨((p∧¬q∧r)∨(p∧¬q∧¬r))− ⇔ (p∧¬q∧¬r)∨(p∧¬q∧r)∨(p∧q∧¬r)∨(p∧q∧r)PART 3 主范式的编码•定义:极小项的成真编码−对关于 n 个原子的极小项 B i = A1∧A2∧…∧A n (1≤i≤ 2n), A k∈{p k, ¬p k}, k =1..n,令 B i 为真的原子的真值序列 (v1v2…v n) 是唯一的,称之为 B i 的成真编码。

以二进制数1表示真值T,0表示真值F,则可构造 B i 的成真 n 位二进制编码 C,记为 m C。

−例:命题公式 A(p, q) 有4个极小项¬p∧¬q 对应 m00 或 m0当 t(p)=0, t(q)=0 时 ¬p∧¬q=1¬p∧q 对应 m01 或 m1当 t(p)=0, t(q)=1 时 ¬p∧q=1p∧¬q 对应 m10 或 m2当 t(p)=1, t(q)=0 时 p∧¬q=1p∧q 对应 m11 或 m3当 t(p)=1, t(q)=1 时 p∧q=1•定义:极大项的成假编码−对关于 n 个原子的极大项 B i = A1∨A2∨…∨A n (1≤i≤ 2n), A k∈{p k, ¬p k}, k =1..n,令 B i 为假的原子的真值序列 (v1v2…v n) 是唯一的,称之为 B i 的成假编码。

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