浅谈怎样学习离散数学中的命题逻辑
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首先要学好基本概念,每一章都有一些概念需要弄清楚、理解确切并且记住。第二要牢记基本公式,所有公式都应该记住,通过逐步推导和反复运用将公式记住。第三要重复学习思考,通过重复学习真正掌握有关基本内容。第四要独立完成作业,独立完成作业是学习的重要手段,必须通过做作业来加深对基本概念的理解,熟悉公式的运用,掌握基本解题方法,从而达到掌握基础知识、提高数学能力的目的。
一.五个联结词
否定
合取
析取
蕴含
等价
1.文氏图分析
2.对于蕴含关系,只需要记住,只有前件为真后件为假,命题方为假
二.命题公式与真值表
1.真值表列表方法,左元素,右命题公式
2.基本等价关系*
这些等价关系将帮助我们在后面的内容中,用于简化公式为主合取(析取)公式
故最重要的内容是
德摩根律
蕴含式
等价式
常用的方法还有
双重否定
等价否定
假言异位
用于处理否定情况。
3.几个重要的定理
3.1永真充要等价
3.2带入定理
3.3替换定理
三个定理主要用于等价代换。
四.完备集
将公式中联结词种类数压缩到最小。
典型:布尔代数系统。
五.标准型范式
析取式并
合取式交
析取合取范式中只含有析取式或合取式
极小项:命题变元由合取联结
极大项:命题变元由析取联结
每个命题变元,只存在其本身或其否的情况中的一种,故每个命题均有2ⁿ个极大项与极小项。
又因为极小项析取联结,故由相同命题变元组成的极小项集合中,任何两个极小项都不等价。(要清楚等价的概念,就是两个极小项至少有一个变元互相取否,所以一定在某个取值下,真值不同)
同样,我们可以知道,
所有极小项的析取为永真公式(必有一极小项为真)
所有极大项的合取为永假公式(必有一极大项为假如全否的极大项为真,全真的极大项必为假)
主合取范式:外析取内合取
主析取范式:外合取内析取
求法:
1.外部有蕴含联结词,蕴含式转为析取
2.用德摩根律将内部的合取析取按需求转化
3.真值表技术
其中,分解式每个变元取肠取否与变元真假有关。列出真值表
列出子公式分解表,由于主取公式永真或者永假。
极小项分解表,取仅有一组解释为真的情况,做析取。
极大项分解表,取仅有一组解释为假的情况,做合取。
以上其实就是映射。表3.5.4
六.公式转换永真永假
数理逻辑研究的中心问题是推理,而推理的前提和结论都是命题。因而命题是推理的基本单位 具有确切真值的陈述句称为命题(proposition)。 该命题可以取一个“值”,称为真值。真值只有“真”和“假”两种,分别用“T”(或“1”) 和“F”(或“0”)表示
一切没有判断内容的句子 ,如命令句 (或祈使句)、感叹句、疑问句、二义性的陈述句等都不能作为命题。
原子命题 (简单命题) :不能再分解为更为简单命题的命题。 复合命题 :可以分解为更为简单命题的命题。这些简单命题之间是通过如“或者”、“并且”、“不”、“如果......则......”、“当且仅当”等这样的关联词和标点符号复合而成。
设 P 是任意一个命题,复合命题“非 P”(或 “P 的否定”)称为 P 的否定式(negation),记作¬P,“¬” 为否定联结词。P 为真当且仅当 ¬P 为假。
设 P、Q 是任意两个命题,复合命题“P 并且 Q”(或 “P 和 Q”)称为 P 与 Q 的合取式(conjunction),记作P ∧ Q,“∧” 为合取联结词。P ∧ Q 为真当且仅当 P,Q 同为真。
“∧” 是自然语言中的 “并且”、“既…又…”、“但”、“和”、“与”、“不仅…而且…”、“虽然…但是…”、“一面…, 一面…” 等的逻辑抽象;但不是所有的“和”,“与”都要使用合取联结词表示,要根据句子的语义进行分析。
设 P、Q 是任意两个命题,复合命题“P 或 Q”称为 P 与 Q 的析取式(disjunction),记作P ∨ Q,“∨” 为析取联结词。P ∨ Q 为真当且仅当 P,Q 至少有一个为真。
联结词 “∨” 是自然语言中的 “或”、“或者” 等的逻辑抽象。自然语言中的 “或” 有 “可兼 或”(或称为同或)、“不可兼或”(即异或) 两种。严格来讲,析取联结词实际上代表的是可兼或,异或有时会使用单独的异或联结词 “⊕” 或 “∨¯” 来表示。
设 P、Q 是任两个命题,复合命题“如果 P,则 Q”称为 P 与 Q 的蕴涵式(implication),记作P → Q,“→” 为蕴涵联结词。P → Q 为假当且仅当 P 为真且 Q 为假。一般把蕴涵式 P → Q中的 P 称为该蕴涵式的前件,Q 称为蕴涵式的后件。
设 P、Q 是任两个命题,复合命题“P 当且仅当 Q”称为 P 与 Q 的等价(equivalence),记作P ↔ Q,“↔” 为等价联结词(也称作双条件联结词)。P ↔ Q 为真当且仅当 P、Q 同为真假。
联结词是两个命题真值之间的联结,而不是命题内容之间的连接,因此复合命题的真值只取决于构成他们的各简单命题的真值,而与它们的内容无关,与二者之间是否有关系无关。
一个特定的命题是一个常值命题,它不是具有值 “T”(“1”),就是具有值 “F”(“0”)。
一个任意的没有赋予具体内容的原子命题是一个变量命题,常称它为命题变量 (或命题变元)(propositional variable),该命题变量无具体的真值,它的变域是集合{T, F}(或 {0, 1})。
由公式 G 在其所有可能的解释下所取真值构成的表,称为 G 的真值表(truth table)。
必要性:假定 G = H,则 G,H 在其任意解释 I 下或同为真或同为假,于是由 “↔” 的意义知,公式 G ↔ H 在其任何的解释 I 下,其真值为“真”,即 G ↔ H 为永真公式。
充分性:假定公式 G ↔ H 是永真公式,I 是它的任意解释,在 I 下,G ↔ H 为真,因此,G,H 或同为真,或同为假,由于 I 的任意性,故有 G = H。