第一章 命题逻辑
真值
"地球是行星"这句话(命题)是正确的,我们称它的真值为真,通常记作T或者1;这句话也被称作真命题。
"2是无理数"这句话(命题)是错误的的,我们称它的真值为假,通常记作F或者0;这句话也被称作假命题。
1.命题的真值一定是唯一的;如果一句话不确定真假或者有时候真有时候假,那这句话都能称作命题。
2.悖论不是命题。
例如:“我正在说谎”就是悖论,它不是命题,本课程中不研究悖论。
命题的符号化
表示命题的符号称为“命题标识符”。
命题符号化就是用符号代替命题本身的过程。
例如:将以下命题符号化,并写出他们的真值:
(1)是有理数
(2)所有素数都是奇数
(3)6是一个合数
解:(1) P:是有理数 真值:F
(2) Q:所有素数都是奇数 真值:F (# 2是素数但是它是偶数)
(3) R:6是一个合数 真值:T
原子命题与复合命题
不能再分解的命题叫"原子命题"或"简单命题"。
由多个原子命题组合而成的命题称为"复合命题"。
联接词(逻辑运算符)
非(取反\lnot)
P |
|
T | F |
F | T |
合取(并且、)
P | Q | |
T | T | T |
T | F | F |
F | T | F |
F | F | F |
析取(或者;特别注意:如果P和Q本身就是矛盾的则它们不能构成析取关系)
P | Q | |
T | T | T |
T | F | T |
F | T | T |
F | F | F |
同或(XNOR;相同为真,不同为假)
==不重要,了解即可==
P | Q | |
T | T | T |
T | F | F |
F | T | F |
F | F | T |
异或(XOR;相同为假,不同为真,XOR
⊕)
P | Q | |
T | T | F |
T | F | T |
F | T | T |
F | F | F |
单条件(前件为真,后件为假才为假;否则,全部是真;注意:P和Q可以没有任何实际的逻辑关系存在)
P | Q | Q |
T | T | T |
T | F | F |
F | T | T |
F | F | T |
双条件(互为充要条件;与同或的结果是一致的)
P | Q | |
T | T | T |
T | F | F |
F | T | F |
F | F | T |
运算优先级:
p↔q ≡ ┐(p⊕q),所以 p⊕q ≡ ┐(p↔q)。当遇到异或(⊕)的时候把它转换成┐(p↔q)的形式再根据优先级运算.
蕴涵(它不是连接词哦)
常见的蕴涵式:
等价(它不是连接词哦;⇔和↔ 的区别:前者是元语言符号,后者是等价联结词)
当两个复合命题总有相同的真值时,无论其命题变量的真值是什么,我们称它们是等价的。
或非 NOR
↓
与非 NAND
↑
联接词的归纳
否定 | 合取 | 析取 | 单条件 | 双条件 |
非P | 即P又Q | P或者Q | 如果P,则Q | 如果P,则Q;且如果Q,则P。 |
不但P而且Q | P与Q不能互斥;互斥的PQ不能构成析取。 | P为真时,Q也为真;结果才为真 | 只有P真且Q真,或者P假Q也假的情况下;结果才为真。 | |
两者均为真才真(注意主语中的并列关系并不是合取:例如:我和张三是同学;这里并不是合取关系) | 任一为真就真 | P若为假,Q无论真假;结果都是真P和Q可能并没有实际意义的关系 | 互为充要条件;等价于 |
运算优先级:
逻辑运算的规律
常见的蕴涵式:
运算律 | 表达式 | 说明 |
双重否定律 | 双重否定等价于肯定 | |
幂等律 | 自己与自己的合区或者析取都还是自身 | |
结合律 | 注意:只有同一种运算符 | |
交换律 | ||
分配律 | ||
吸收律 | ||
德摩根律 | 非常地重要,经常会用到 | |
同一律 | 一边已经固定的情况下另一边对结果的影响 | |
零律 | 一边已经固定的情况下另一边对结果的影响 | |
排中律 | ||
否定律 | ||
蕴涵等值式 |
| 非常地重要,经常会用到 |
等价等值式 |
| 双条件的定义:有且仅有,互为前提和结果 |
假言易位 | 反向推断 | |
等价否定等值式 | 反向推断 | |
归谬论 |
一个重要的等价式:
可以使用真值表进行验证。
推理定律
公式 | 定律 | 说明 |
| 化简律 | P与Q的合区成立;那么蕴涵着P和Q必定成立。反之亦成立。 |
附加律 | 若P或Q成立,那么蕴涵着P或Q析取上另一个命题也必然成立。反之亦成立。 | |
变形附加律 | 成立代表成立;。反之亦成立。 | |
变形附加律 | 当Q为真时,P为真或者P为假;肯定都取真;用真值表可以很直观地看出。反之亦成立。 | |
变形简化律 | ;这种情况下想要左式成立,那么P必然要取真。反之亦成立。 | |
假言推理 | 左边式是一个合取式;合取式想要成立则P与都的成立;因为成立了,所以必定推出Q成立。反之亦成立。 | |
拒取式 | 左边式想要成立必然要成立,则Q不成立;在中要使得Q不成立,只能是P为假(Q也是假)这种情况;因此蕴涵着.这种情况相当于已知P可以推断出Q,而且此时Q不成立;那么是不是就是意味着P一定没成立。反之亦成立。 | |
析取三段式 | 左式的外层是合取式,若想左式为真,因此必定取真,则Q必定取假;因为也必须要取真,则P肯定取真。反之亦成立。 | |
条件三段论 | 很著名,也很重要,也很符合人类的一贯思维。P能推出Q,而且Q能推出R;那也一定有P可以推出R。 | |
等价三短段 | 这个应该是最好理解的。 | |
合取构造二难 | P发生则Q一定发生,R发生则S发生;此时P和R都发生了;那么一定有Q和S都发生。 | |
析取构造二难 | 父亲对他那喜欢到处游说的儿子说,“你不要到处游说。如果你说真话,那么富人恨你;如果你说假话,那么穷人恨你。既然游说只会招致大家恨你,你又何苦为之呢?”在这里,父亲劝儿子就使用了一个二难推理,形式是:如果你说真话,那么富人恨你;如果你说假话,那么穷人恨你;或者你说真话,或者你说假话;总之,有人恨你。 | |
前后件附加 | 真值表可以很明显得出 | |
前后件附加 | 真值表可以很明显得出 |
连接词完备集
给定一个联结词集合,如果所有命题公式都能用其中的联结词等价表示出来,则称该联结词集合为全功能联结词集合,或称该联结词集合为功能完备的
对于二元运算符,它作用于两个命题变元,一个命题变元只有 T , F 两个值,则可能的运算结果就只有 = 16 种:
P | Q | ||||||||||||||||
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
根据我们可以捋一捋,分别代表哪些连接池
到目前为止我们一共定义了9个连接词
比如 含有这些联结词的命题公式,可以用含有另外一些联结词的命题公式等价表示。
单条件可以使用\lnot和\vee代替
同或、双条件↔ 可由 → ,∧ 表示
表示
因此,所有命题公式都可用表示。
更进一步,由德摩根定律知,可以互相表示。所以任意命题公式都可由仅含有 { ¬ , ∨ } 或 { ¬ , ∧ } 的命题公式来等价表示。
即:
因此,{ ¬ , ∨ , ∧ } 、{ ¬ , ∨ } 、{ ¬ , ∧ } 、{ ¬ , ∨ ,……} 、{ ¬ , ∧,…… } 都是全功能联结词集合; {↛,¬}、{ ¬ , → } 、{ ↑ } 、{ ↓ } 也是
一个联结词集合是全功能的,并且去掉其中任意一个联结词后均不是全功能的,则称其为极小全功能联结词集
{ ¬ , ∨ } 或 { ¬ , ∧ }、{↓}、{↑}都是最小连接词完备集 。
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