离散数学第一章第一节
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(完整版)离散数学电子教材1(可编辑修改word版)第1 章命题逻辑逻辑是研究人的思维的科学,包括辩证逻辑和形式逻辑。
辩证逻辑是研究反映客观世界辩证发展过程的人类思维的形态的。
形式逻辑是研究思维的形式结构和规律的科学,它撇开具体的、个别的思维内容,从形式结构方面研究概念、判断和推理及其正确联系的规律。
数理逻辑是用数学方法研究推理的形式结构和推理的规律的数学学科。
所谓的数学方法也就是用一套有严格定义的符号,即建立一套形式语言来研究。
因此数理逻辑也称为符号逻辑。
数理逻辑的基础部分是命题逻辑和谓词逻辑。
本章主要讲述命题逻辑,谓词逻辑将在第2 章进行讨论。
1.1命题及其表示1.1.1命题的基本概念数理逻辑研究的中心问题是推理(Inference),而推理就必然包含前提和结论,前提和结论都是表达判断的陈述句,因而表达判断的陈述句就成为推理的基本要素。
在数理逻辑中,将能够判断真假的陈述句称为命题。
因此命题就成为推理的基本单位。
在命题逻辑中,对命题的组成部分不再进一步细分。
定义1.1.1 能够判断真假的陈述句称为命题(Proposition)。
命题的判断结果称为命题的真值,常用T(True)(或1)表示真,F(False)(或0)表示假。
真值为真的命题称为真命题,真值为假的命题称为假命题。
从上述的定义可知,判定一个句子是否为命题要分为两步:一是判定是否为陈述句,二是能否判定真假,二者缺一不可。
例1.1.1 判断下列句子是否为命题(1)北京是中国的首都。
(2)请勿吸烟!(3)雪是黑的。
(4)明天开会吗?(5)x+y=5。
(6)我正在说谎。
(7)9+5≤12 。
(8)1+101=110 。
(9)今天天气多好啊!(10)别的星球上有生物。
解在上述的十个句子中,(2)、(9)为祈使句,(4)为疑问句,(5)、(6)虽然是陈述句,但(5)没有确定的真值,其真假随x、y 取值的不同而有改变,(6)是悖论(Paradox)(即由真能推出假,由假也能推出真),因而(2)、(4)、(5)、(6)、(9)均不是命题。
第一部分数理逻辑先看著名物理学家爱因斯坦出过的一道题:一个土耳其商人想找一个十分聪明的助手协助他经商,有两人前来应聘,这个商人为了试试哪个更聪明些,就把两个人带进一间漆黑的屋子里,他打开灯后说:“这张桌子上有五顶帽子,两顶是红色的,三顶是黑色的,现在,我把灯关掉,而且把帽子摆的位置弄乱,然后我们三个人每人摸一顶帽子戴在自己头上,在我开灯后,请你们尽快说出自己头上戴的帽子是什么颜色的。
”说完后,商人将电灯关掉,然后三人都摸了一顶帽子戴在头上,同时商人将余下的两顶帽子藏了起来,接着把灯打开。
这时,那两个应试者看到商人头上戴的是一顶红帽子,其中一个人便喊道:“我戴的是黑帽子。
”请问这个人说得对吗?他是怎么推导出来的呢?要回答这样的问题,实际上就是看由一些诸如“商人戴的是红帽子”这样的前提能否推出“猜出答案的应试者戴的是黑帽子”这样的结论来。
这又需要经历如下过程:(1) 什么是前提?有哪些前提?(2) 结论是什么?(3) 根据什么进行推理?(4) 怎么进行推理?下面的第一章,第二章回答第一个问题。
第三章回答第二、三个问题。
下图给出了逻辑部分的知识体系。
1.1 命题与联结词一、命题的概念引言中的例子就是要对“我戴的是黑帽子”进行判断。
这样的陈述句称为命题。
作为命题的陈述句所表达的判断结果称为命题的真值,真值只取两个值:真或假。
真值为真的命题称为真命题,真值为假的命题称为假命题。
真命题表达的判断正确,假命题表达的判断错误。
任何命题的真值都是唯一的。
判断给定句子是否为命题,应该分两步:首先判定它是否为陈述句,其次判断它是否有唯一的真值。
例1.1 判断下列句子是否为命题。
(1) 4是素数。
(2) 是无理数。
(3) x大于y。
(4) 月球上有冰。
(5) 2100年元旦是晴天。
(6) π大于吗? (7) 请不要吸烟! (8)这朵花真美丽啊! (9) 我正在说假话。
解:本题的(9)个句子中,(6)是疑问句,(7)是祈使句,(8)是感叹句,因而这3个句子都不是命题。