Математика и информатика. Исаченко Н.А. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

13
Таблица 1
AB
ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА
ИСТИНА ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ ЛОЖЬ
ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ
ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА
A
¬
()AB ()AB ()AB ()
A
B
Определение. Пусть G формула. Таблицу, в которой ука-
заны все истинностные значения формулы
G при всевозможных
истинностных значениях атомов, входящих в
G , называют таб-
лицей истинности формулы
G .
Определение. Пусть
G формула,
1
A ,
2
A , …,
n
A вхо-
дящие в нее атомы. Приписывание истинностных значений ато-
мам
1
A ,
2
A , …,
n
A , при котором каждому из них приписано либо
ИСТИНА, либо ЛОЖЬ (но не оба вместе), называется интерпре-
тацией формулы
G
.
Определение. Говорят, что формула истинна при данной
интерпретации, если она принимает значение ИСТИНА в этой ин-
терпретации, в противном случае говорят, что
G ложна при этой
интерпретации.
Пример 2. Построим таблицу истинности для формулы
(( )) ( )
B
CA¬∧ ¬
(табл. 2).
Таблица 2
ABC
1 ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА
2 ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ
3 ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ
4 ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА
5 ИСТИНА ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ
6 ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА
7 ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА
A
¬
B
C
()BC¬∧ (( )) ( )BC A
¬
∧⇒¬
Из таблицы видим, что данная формула является истинной в
1, 4, 6, 7 и 8-й интерпретациях.
Определение. Говорят, что формула общезначима, если она
принимает значение ИСТИНА в любой интерпретации, то есть
при любых значениях входящих в нее атомов. Если формула лож-
14
на в каждой интерпретации, то говорят, что она противоречивая,
или невыполнимая.
Определение. Формула
является логическим следствием
формул
1
A ,
2
A , …,
n
A , если формула
12 n
AA A B
∧∧ K об-
щезначима.
Определение. Формулы
A и
называются эквивалентны-
ми, если
A истинна тогда и только тогда, когда истинна .
B
Если
A
эквивалентна
, то будем писать A~B.
Теорема. Пусть формула
A
является частью формулы G ,
и A~B. Тогда формула
'
G , полученная из
G
заменой A на
, эк-
вивалентна
G .
Пример 3 (важный). Покажем, что формулы
()
PQ и
()
PQ¬∨
эквивалентны. Для этого составим таблицы истинности
обеих формул (табл. 3).
Таблица 3
PQ
ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА
ИСТИНА ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ
Л ОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА
()PQ
()PQ¬∨
Из таблицы видим, что
(
)
PQ истинна тогда и только то-
гда, когда истинна
(
)
PQ¬∨ .
Пример 4. Рассмотрим два утверждения:
а)
1
F Том не может быть хорошим студентом, если невер-
но, что он способный и его отец помогает ему.
б)
2
F Томхороший студент, только если отец помогает
ему.
Покажем, что второе утверждение есть логическое следст-
вие первого. Для этого запишем оба утверждения в виде формул.
Положим:
A Томхороший студент;
                                                                       Таблица 1        на в каждой интерпретации, то говорят, что она противоречивая,
   A      B   ¬A   (A ∧ B)                    (A ∨ B)    (A ⇒ B) (A ⇔ B)                или невыполнимая.
ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ИСТИНА                     ИСТИНА ИСТИНА ИСТИНА                            Определение. Формула B является логическим следствием
ИСТИНА ЛОЖЬ   ЛОЖЬ  ЛОЖЬ                      ИСТИНА ЛОЖЬ    ЛОЖЬ                       формул A1 , A2 , …, An , если формула A1 ∧ A2 ∧ K ∧ An ⇒ B об-
 ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ                      ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ
 ЛОЖЬ   ЛОЖЬ ИСТИНА ЛОЖЬ                       ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА
                                                                                        щезначима.
                                                                                              Определение. Формулы A и B называются эквивалентны-
      Определение. Пусть G – формула. Таблицу, в которой ука-                           ми, если A истинна тогда и только тогда, когда истинна B.
заны все истинностные значения формулы G при всевозможных                                     Если A эквивалентна B , то будем писать A~B.
истинностных значениях атомов, входящих в G , называют таб-                                   Теорема. Пусть формула A является частью формулы G ,
лицей истинности формулы G .                                                            и A~B. Тогда формула G ' , полученная из G заменой A на B , эк-
      Определение. Пусть G – формула, A1 , A2 , …, An – вхо-                            вивалентна G .
дящие в нее атомы. Приписывание истинностных значений ато-                                    Пример 3 (важный). Покажем, что формулы ( P ⇒ Q ) и
мам A1 , A2 , …, An , при котором каждому из них приписано либо                         ( ¬P ∨ Q )   эквивалентны. Для этого составим таблицы истинности
ИСТИНА, либо ЛОЖЬ (но не оба вместе), называется интерпре-
                                                                                        обеих формул (табл. 3).
тацией формулы G .
      Определение. Говорят, что формула истинна при данной                                                                                     Таблица 3
интерпретации, если она принимает значение ИСТИНА в этой ин-
терпретации, в противном случае говорят, что G ложна при этой
                                                                                                     P            Q            (P ⇒ Q)   (¬ P ∨ Q )
интерпретации.                                                                                 ИСТИНА          ИСТИНА          ИСТИНА    ИСТИНА
      Пример 2. Построим таблицу истинности для формулы                                        ИСТИНА           ЛОЖЬ            ЛОЖЬ      ЛОЖЬ
(¬( B ∧ C )) ⇒ (¬A) (табл. 2).                                                                  ЛОЖЬ           ИСТИНА          ИСТИНА    ИСТИНА

                                                                       Таблица 2              Из таблицы видим, что ( P ⇒ Q ) истинна тогда и только то-
       A         B        C     ¬A        B∧C    ¬ ( B ∧ C ) (¬( B   ∧ C )) ⇒ ( ¬ A )
 1   ИСТИНА   ИСТИНА   ИСТИНА    ЛОЖЬ     ИСТИНА   ЛОЖЬ               ИСТИНА            гда, когда истинна ( ¬P ∨ Q ) .
 2   ИСТИНА   ИСТИНА    ЛОЖЬ     ЛОЖЬ      ЛОЖЬ   ИСТИНА               ЛОЖЬ
 3   ИСТИНА    ЛОЖЬ    ИСТИНА    ЛОЖЬ      ЛОЖЬ   ИСТИНА               ЛОЖЬ                   Пример 4. Рассмотрим два утверждения:
 4    ЛОЖЬ    ИСТИНА   ИСТИНА   ИСТИНА    ИСТИНА   ЛОЖЬ               ИСТИНА                  а) F1 – Том не может быть хорошим студентом, если невер-
 5   ИСТИНА    ЛОЖЬ     ЛОЖЬ     ЛОЖЬ      ЛОЖЬ   ИСТИНА               ЛОЖЬ
 6    ЛОЖЬ    ИСТИНА    ЛОЖЬ    ИСТИНА     ЛОЖЬ   ИСТИНА              ИСТИНА            но, что он способный и его отец помогает ему.
 7    ЛОЖЬ     ЛОЖЬ    ИСТИНА   ИСТИНА     ЛОЖЬ   ИСТИНА              ИСТИНА                  б) F2 – Том – хороший студент, только если отец помогает
                                                                                        ему.
       Из таблицы видим, что данная формула является истинной в
                                                                                              Покажем, что второе утверждение есть логическое следст-
1, 4, 6, 7 и 8-й интерпретациях.
                                                                                        вие первого. Для этого запишем оба утверждения в виде формул.
       Определение. Говорят, что формула общезначима, если она
                                                                                        Положим:
принимает значение ИСТИНА в любой интерпретации, то есть
при любых значениях входящих в нее атомов. Если формула лож-                                   A – Том – хороший студент;

                                     13                                                                                   14