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离散数学

2024-07-12 03:22| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录

命题逻辑

命题

联结词与复合命题

复合命题(合式公式)

 等值式

等值公式定义

拿来即用的等价公式

重言式与矛盾式

重言蕴含式 

范式 

谓词逻辑

逻辑:研究人的思维的科学

思维过程: 概念-->判断-->推理

推理方法:

类比推理:由个别事实推出个别结论归纳推理:由若干个别事实推出一般结论演绎推理:由一般规律、个别事实推出个别结论 命题逻辑 命题

概念:命题是一个非真即假的陈述句

命题为真:所作的判断与客观一致,记做T(True)

命题为假:所作的判断与客观不一致,记做F(False)

注意:

1.感叹句、祈使句、疑问句不是命题

2.未知结果的命题为命题,但无法判断真假

3.悖论都不是命题

原子命题:由最简单的陈述句构成的命题

复合命题:由若干个原子命题构成的命题

联结词与复合命题

复合命题的构成:连接词 + 原子命题

六种联结词:

否定(┐)

表示:“。。。不成立”,“”

用于:表示对一个命题的否定,写成┐p

🌰: 

           p:2是素数

        ┐p:2不是素数

否定真值表 p┐pFTTF

合取(∧)

表示:且关系

🌰:          

                p:小王能踢球

                q:小王能唱歌

                p∧q:小王既能踢球又能唱歌

合取真值表 pqp∧qFFFTFFFTFTTT

析取(∨)

表示:或者关系

🌰:

        p:灯泡坏了

       q:线路有故障

        p∨q:灯泡坏了或者线路有故障

析取真值表 pqp∨qFFFFTTTFTTTT

异或(⊻)

表示:两个命题不能同时都成立

例子:

              p:第一节上数学

             q:第一节上英语

              p⊻q:第一节上数学或者上英语

异或真值表 p qp⊻q FFFFTTTFTTTF

蕴涵(→)

表示:表示如果。。。则。。。

🌰:

        p:缺少水分

        q:植物会死亡

        p→q:如果确实缺少水分,植物会死亡

蕴涵真值表 p(小王发达了)q(送大家房子)p→q(如果小王发达了,送大家房子)FFT(因为小王没有发达,所以无法判断q是否会发生,所有命题为真)F TTTFFTTT

等价(↔)

表示:当且仅当,互为充要条件

🌰:         p:三角形A是等边三角形

        q:三角形A是等腰三角形

        p↔q:三角形A即是等边三角形,又是等腰三角形

等价真值表 pqp↔qFFTFTFTFFTTT

完整的真值表

pqp∧qp∨qp⊻q p→qp↔qFFFFFTTFTFTTTFTFFTTFFTTTTFTT 复合命题(合式公式)

定义:

a.单个命题变元是合式公式

b.若A是合式公式,则┐A是合式公式。

c.若A和B是合式公式,则p∧q、p∨q、p→q、p↔q都是合式公式

d.当且仅当有限次的应用a、b、c所得到的含有命题变元、联结词和括号的符号串是合式公式

运算顺序约定:

运算顺序优先级:┐、∧、∨、→、↔,相同的运算符按从左到右依次序计算,优先计算括号里的内容

公式(┐p→q)∨q的真值表如下

pq┐p┐p→q(┐p→q)∨qFFTFFFTTTTTFFTTTTFTT

永真命题:公式中的命题变量无论如何代入,公式对应的真值恒为T

永假命题:公式中的命题变量无论如何代入,公式对应的真值恒为F

一般命题公式:既不是永真命题也不是永假命题

 等值式 等值公式定义

定义:给定两个命题A和B,设p1,p2,p3...pn为所有出现在A、B中的原子命题,那么给p1,p2,p3...pn任一组真值指派,A和B的真值都相同,则称A和B等价,记做A=B

拿来即用的等价公式

 ​​​​

判断命题逻辑等价的方法:

真值表(考试力荐)命题公式的演算:a.基本等值定理 b.公式的代入不变性 c.等值关系的传递性 

等值公式的性质

重言式与矛盾式

例子:

p┐pVp(永真)┐p^p(永假)FTFTTF

置换式:A(p1...pn)是命题公式,如果用合式公式X替换某个Pi,其余变元不变,替换后得到的新的公式B,则称B是A(p1...pn)的置换式

 永真式的性质:

如果A是永真式,则┐A是永假式如果A、B是永真式,则p∧q、 p∨q、p⊻q、p→q、p↔q也都是永真式如果A是永真式,则A的置换式也都是永真式 重言蕴含式 

定义:如果p→q是重言式,则称A永真蕴涵B,记作A=>B

解释:当A为真时,B也为真

p∧q=>pp∧q为真的条件是p和q都为真,所以得出p为真p∧q=>p同理p=>p∨qp为真时,p析取任何命题都为真q=>p∨q同理┐p=>p→q┐p为真代表p为假,假命题的所有蕴涵式都为真┐q=>p→q同理┐(p→q)=>pp→q为假,当且仅当p位真┐(p→q)=>┐q同理p,q=>p∧qp、q都为真,合取为真┐p∧(p∨q)=>qp假q真p∧(p→q)=>qq为真┐q∧(p→q)=>pq为真p为假(p→q)∧(q→r)=>p→r

1.p真,q真,r真

2.p假,

(p∨q)∧(p→r)∧(q→r)=>r

1.p真,r真

2.p假,q真,r真

p→q=>(p∨c)→(q∨c)

1.p真,q真

2.p假,c真 

3.p假,c假

p→q=>(p∧c)→(q∧c)同理 范式 

范式就是命题公式形式的规范形式。这里约定范式中只含联结词

简单合取式:用∧联结命题变元或变元的否定构成的式子

简单析取式:用∨联结命题变元或变元的否定构成的式子

析取范式:如果公式写成A1∨A2∨...∨An其中每个Ai是合取式,称之为A的析取范式

合取范式:如果公式写成A1∧A2∧...∧An其中每个Ai是析取式,称之为A的合取范式

范式定理:任一命题公式都存在与之等值的析取范式和合取范式

范式求法

 小项:在一个又n个命题变元的合取式中,每个变元或该变元的否定仅出现一次,称这个合取式是个小项

主析取范式:析取范式A1∨A2∨...∨An其中每个Ai都是小项,称之为主析取范式

大项:在一个又n个命题变元的析取式中,每个变元或该变元的否定仅出现一次,称这个析取式是个小项

主合取范式:合取范式A1∧A2∧...∧An其中每个Ai都是大项,称之为主合取范式

谓词逻辑

个体词:指研究对象中可以独立存在的具体或抽象的客体。

谓词的定义:命题去掉主语,剩余部分叫做谓词

量词:个体变项之间的数量关系

分类 全称量词 ∀(All-A倒写)、存在量词∃(Exist-E反写)

基本两次等值定律

个体域有限 D= {a1,a2,a3....an}

∀xA(x)A(a1)∧A(a2)∧A(a3)...∧A(an)

∃xA(x)A(a1)∨A(a2)∨A(a3)...∨A(an)

量词否定等值式

┐∀xA(x)∃x┐A(x)

┐∃xA(x)∀┐A(x)

量词分配律

∀x(A(x)∧B(x))∀xA(x)∧∀xB(x)

∃x(A(x)∨B(x))∃xA(x)∨∃xB(x)

量词扩张/收缩律

∀x(A∨B(x))A∨∀xB(x)

∀x(A∧B(x))A∧∀xB(x)

∃x(A∨B(x))A∨∃xB(x)

∃x(A∧B(x))A∧∃xB(x)



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