离散数学 第二章 谓词逻辑 习题课

第2章习题答案1. 解 (1)设F(x)表示“x犯错误”，N(x)表示“x为人”，则此语句符号化为：⌝∃x(N(x)∧⌝F(x))。

(2)设F(x)表示“x是推理”，M(x)表示“x是计算机”，H(x，y)表示“x能由y完成”，则此语句符号化为：⌝∀x(F(x)→∃ y M(y)∧H(x，y))。

(3)设C(x)表示“x是计算机系的学生”，D(x)表示“x学习离散数学”，则此语句符号化为：∀x(C(x)→D(x))。

(4)因原语句与“一切自然数x，都有一个自然数y，使得y是x的后继数；并且对任意自然数x，当y 和z都是x的后继时，则有y＝z”的意思相同，所以原语句可符号化为：∀x(N(x)→∃ y(N(y)∧M(x，y)))∧∀x∀y∀z(N(x)∧N(y)∧N(z)→(M(x，y)∧M(x，z)→( y＝z))) 其中N(x)表示x是自然数，M(x，y)表示y是x的后继数。

(5)设S(x，y，z)表示“x＋y＝z”，则此语句符号化为：∀x∀y∃z S(x，y，z)。

(6)设Z(x)表示“x是整数”，S(x，y)表示“xy＝0”，T(x，y)表示“x＝y”，则此语句符号化为：∀x∀y(Z(x)∧Z(y)→(S(x，y)→ T(x，0)∨T(y，0)))。

(7)设E(x)表示“x是偶数”，P(x)表示“x是素数”，S(x，y)表示“x＝y”，则此语句符号化为：∀x(E(x)∧P(x)→∀y(E(y)∧P(y)→ S(x，y)))。

(8)设E(x)表示“x是偶数”，O(x)表示“x是奇数”，N(x)表示“x是自然数”，则此语句符号化为：⌝∃x(E(x)∧O(x)∧N(x))。

(9)设R(x)表示“x是实数”，Q(x)表示“x是有理数”，Z(x)表示“x是整数”，则此语句符号化为：∃x(R(x)∧Q(x)∧⌝Z(x))。

(10)设R(x)表示“x是实数”，Q(x，y)表示“y大于x”，则此语句符号化为：∀x(R(x)→∃⌝y(R(y)∧Q(x，y)))。

Page 49 第17题解：〔1〕令①P：李明学习努力；②Q：李明成绩好；③R：李明不热衷于玩扑克；〔2〕条件符号化，即①P→Q：假如李明学习努力，那么他成绩好；②R→P：假如李明不热衷于玩扑克，那么他就努力学习；〔3〕所求结论符号化，即①¬Q→¬R：李明成绩不好，所以李明热衷于玩扑克；〔4〕证明：原命题符号化为P→Q，R→P ¬Q→¬R；①P→Q P规那么；②R→P P规那么；③R→Q T规那么①②；④Q∨¬R T规那么③；⑤¬Q→¬R T规那么④；〔5〕得证。

Page 50 第32题〔2〕解： P∨(¬P→(Q∨(¬Q→R)))；⇔ P∨(P∨(Q∨(Q∨R)))；⇔P∨Q∨R；①主合取范式为：P∨Q∨R；因为 P∨Q∨R ⇔∏M0 ⇔∑m1,2,3,4,5,6,7；②主析取范式为：∨(¬P∧¬Q∧R)∨(¬P∧Q∧¬R)∨(¬P∧Q∧R)∨(P∧¬Q∧¬R)∨(P∧¬Q∧R)∨(P∧Q∧¬R)∨(P∧Q∧R)；Page 50 第32题〔4〕解： (P∧¬Q∧R)∨(¬P∧Q∧¬S)；⇔ ((P∧¬Q∧R)∧(S∨¬S))∨((¬P∧Q∧¬S)∧(R∨¬R))；⇔(P∧¬Q∧R∧S)∨(P∧¬Q∧R∧¬S)∨(¬P∧Q∧R∧¬S)∨(¬P∧Q∧¬R∧¬S)；①主析取范式为：(¬P∧Q∧¬R∧¬S)∨(¬P∧Q∧R∧¬S)∨(P∧¬Q∧R∧¬S)∨(P∧¬Q∧R∧S) ⇔∑m4,6,10,11⇔∏M0,1,2,3,5,7,8,9,12,13,14,15；②主合取范式为：(¬P∨¬Q∨¬R∨¬S)∧(¬P∨¬Q∨¬R∨S)∧(¬P∨¬Q∨R∨¬S) ∧(¬P∨¬Q∨R∨S)∧(¬P∨Q∨¬R∨S)∧(¬P∨Q∨R∨S)∧(P∨¬Q∨¬R∨¬S) ∧(P∨¬Q∨¬R∨S)∧(P∨Q∨¬R∨¬S)∧(P∨Q∨¬R∨S)∧(P∨Q∨R∨¬S)∧(P∨Q∨R∨S)；Page 50 第32题〔6〕解： (P→Q)→(P∨R)；⇔¬(¬P∨Q)∨(P∨R)；⇔(P∧¬Q)∨(P∨R)；⇔(P∨R)∧(P∨¬Q∨R)；⇔ ((P∨R)∨(¬Q∧Q))∧(P∨¬Q∨R)；⇔(P∨¬Q∨R)∧(P∨Q∨R)∧(P∨¬Q∨R)；⇔(P∨¬Q∨R)∧(P∨Q∨R)；①主合取范式为：(P∨¬Q∨R)∧(P∨Q∨R)；⇔∏M0,2；⇔∑m1,3,4,5,6,7；①主合取范式为：(¬P∨¬Q∨R)∧(¬P∨Q∨R)∧(P∨¬Q∨¬R)∧(P∨¬Q∨R)∧(P∨Q∨¬R)∧(P∨Q∨R)；Page 51 第37题〔2〕解： P→Q P→(P∧Q)①P P规那么〔附加前提〕；②P→Q P规那么；③Q T规那么①，②，I；④P∧Q T规那么①，③，I；⑤P→(P∧Q) CP规那么；Page 51 第37题〔4〕解： (P∨Q)→R ⇒ (P∧Q)→R①P∧Q P规那么〔附加前提〕；②P T规那么①，I；③P∨Q T规那么②，I；④(P∨Q)→R P规那么；⑤R T规那么③，④，I；⑥(P∧Q)→R CP规那么；Page 51 第38题〔3〕解：﹁(P→Q)→﹁(R∨S),((Q→P)∨﹁R),R ⇒ P↔Q①﹁(P↔Q) P规那么〔假设前提〕；②﹁((P→Q)∧(Q→P)) T规那么①，I；③R P规那么；④((Q→P)∨﹁R) P规那么；⑤R→(Q→P) T规那么④，I；⑥(Q→P) T规那么③⑤，I；⑦R∨S T规那么③，I；⑧﹁(P→Q)→﹁(R∨S) P规那么；⑨(R∨S)→(P→Q) T规那么⑧，I；⑩(P→Q) T规那么⑦⑨，I；⑪(P→Q)∧(Q→P) T规那么⑥⑩，I；⑫得证间接证明法②⑪；Page 51 第39题〔1〕解：〔1〕符号化命题①P：明天是晴天；②Q：明天下雨；③R：我去看电影；④S：我不看书；条件符号化：P∨Q，P→R，R→S；结论符号化：①﹁S→Q〔2〕证明：P∨Q，P→R，R→S ⇒﹁S→Q①P→R P规那么；②R→S P规那么；③P→S T规那么①②；④﹁S→﹁P T规那么③，I；⑤P∨Q P规那么；⑥﹁P→Q T规那么⑤，I；⑦﹁S→Q T规那么④⑥，I；Page 51 第39题〔2〕解：〔1〕符号化命题①P：明天不下雨；②Q：可以买到车票；③R：我去参观计算机展览会；条件符号化：P∧Q→R；结论符号化：①﹁R→﹁P〔2〕证明：P∨Q，P→R，R→S ⇒﹁S→Q①P∧Q→R P规那么；②﹁R P规那么〔附加前提〕；③﹁(P∧Q) T规那么①②；④﹁P∨﹁Q T规那么③，I；⑤也就是说或者明天下雨或者买不到票，所以原命题说不能参加计算机展览的原因只是明天下雨是不完全的，故原命题无效。

第二章谓词逻辑2—1基本概念例题１. 所有的自然数都是整数。

设N(x)：x是自然数。

I(x)：x是整数。

此命题可以写成∀x(N(x)→I(x))例题２. 有些自然数是偶数。

设E(x)：x是偶数。

此命题可以写成∃x(N(x)∧E(x))例题3. 每个人都有一个生母。

设P(x):x是个人。

M(x,y):y是x的生母。

此命题可以写成：∀x(P(x)→∃y(P(y)∧M(x,y))) 2-2 谓词公式及命题符号化例题1. 如果x是奇数，则2x是偶数。

其中客体x与客体2x之间就有函数关系，可以设客体函数g(x)=2x，谓词O(x)：x是奇数，E(x)：x是偶数，则此命题可以表示为：∀x(O(x)→E(g(x)))例题2 小王的父亲是个医生。

设函数f(x)=x的父亲，谓词D(x):x是个医生，a:小王，此命题可以表示为D(f(a))。

例题3 如果x和y都是奇数，则x+y是偶数。

设h(x,y)=x+y ，此命题可以表示为:∀x∀y((O(x)∧O(y))→E(h(x,y))命题的符号表达式与论域有关系两个公式：一般地，设论域为{a1,a2,....,an}，则有(1). ∀xA(x)⇔A(a1)∧A(a2)∧......∧A(an)(2). ∃xB(x)⇔B(a1)∨B(a2)∨......∨B(an)1.每个自然数都是整数。

该命题的真值是真的。

表达式∀x(N(x)→I(x))在全总个体域的真值是真的,因∀x(N(x)→I(x))⇔(N(a1)→I(a1))∧(N(a2)→I(a2))∧…∧(N(an)→I(an))式中的x不论用自然数客体代入，还是用非自然数客体代入均为真。

例如(N(0.1)→I(0.1))也为真。

而∀x(N(x)∧I(x))在全总个体域却不是永真式。

∀x(N(x)∧I(x))⇔(N(a1)∧I(a1))∧(N(a2)∧I(a2)) ∧…∧(N(an)∧I(an))比如x用0.2代入(N(0.2)∧I(0.2))就为假。