应用归结原理例-2014
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数学分析中的归结原理应用什么是归结原理归结原理是数学分析中的一个重要概念,它是描述事物从复杂到简单的演化过程。
在数学分析中,归结原理是一种分解问题的方法,将复杂的问题分解为若干个简单的子问题,然后逐个解决这些子问题,最后将它们的解合成原来问题的解。
归结原理的应用归结原理在数学分析中有广泛的应用,下面列举一些常见的例子:1.级数求和:在数学分析中,级数求和是一个常见的问题。
归结原理可以将一个级数分解为多个简单的子级数,然后分别求解这些子级数,最后将它们的和合并为原级数的和。
这样可以降低求解级数的复杂度,提高计算效率。
2.极限计算:在数学分析中,极限计算是一个重要的内容。
归结原理可以将一个复杂的极限问题分解为多个简单的子问题,然后逐个解决这些子问题,最后将它们的解合并为原问题的解。
这样可以将一个复杂的计算过程简化为多个简单的计算步骤,提高计算的准确性和效率。
3.函数求导:在数学分析中,函数求导是一个常见的问题。
归结原理可以将一个复杂的函数求导问题分解为多个简单的子问题,然后逐个求解这些子问题,最后将它们的结果合并为原函数的导数。
这样可以简化函数求导的过程,提高计算的准确性和效率。
4.微分方程求解:在数学分析中,微分方程求解是一个重要的内容。
归结原理可以将一个复杂的微分方程分解为多个简单的子方程,然后逐个解决这些子方程,最后将它们的解合并为原方程的解。
这样可以降低求解微分方程的复杂度,提高计算的准确性和效率。
5.数列递推:在数学分析中,数列递推是一个常见的问题。
归结原理可以将一个复杂的数列递推问题分解为多个简单的子问题,然后逐个求解这些子问题,最后将它们的结果合并为原数列的递推公式。
这样可以简化数列递推的过程,提高计算的准确性和效率。
通过归结原理,我们可以将复杂的数学分析问题分解为若干个简单的子问题,然后逐个解决这些子问题,最后将它们的解合并为原问题的解。
这样可以降低解决问题的复杂度,提高计算的效率和准确性。
海涅归结原理海涅定理是德国数学家海涅(Heine)给出的,应用海涅定理人们可把函数极限问题转化(归结)成数列问题,因而人们又称它为归结原则。
海涅原理搭建起了数列极限和函数极限之间的桥梁,求函数极限问题可以转化成为求数列极限的问题,求数列极限的问题也可以转化成为求函数极限的问题。
同样也可以利用此定理及间接的判断敛散性。
定义:若函数f(x)在Uo(x0)有定义 , limx→x0f(x)=A∈R⟺∀xn∈Uo(x0) limn→∞xn=x0, limn→∞f(xn)=A 注:是子数列(注:xn是子数列)应用一:证明函数极限不存在时可以用海涅定理1∘: 若存在子数列xn∈U∘(x0),limn→∞xn=x0 使{f(xn)} 发散,则limx→x0f(x) 不存在。
2∘: (双子数列方法)若存在xn,yn∈U∘(x0),limn→∞xn=x0,limn→∞yn=x0 ,且满足limn→∞f(xn)=A,limn→∞f(yn)=B ,若A≠B ,则limx →x0f(x) 不存在,反之则存在。
3∘: 若limx→x0f(x) 存在,xn∈U∘(x0), 且xn≠x0 , limn→∞xn=x0,limn→∞f(xn)=A ⟹limx→x0f(x)=A例:求证limx→∞sinx 不存在。
证明:方法一:任取子数列:时xn=π2+nπ(n→∞时,xn→∞)f(xn)=1,−1,1,−1,1,−1,1,−1⋯⋯由于limn→∞f(xn) 不存在,所以limx→∞sinx .方法二:任取两个收敛的子数列,但是可证出极限值不相等——发散令yn=nπ,limn→∞yn=0,xn=2nπ+π2,limn→∞xn=1 ,两个子数列均是收敛的,但是收敛的极限值不同,所以函数f(x)=sinx 是发散的.例:若f(x) 为R 上以t 为周期的周期函数,limx→∞f(x)=A ,求f(x) . 在证明过后应当作结论记住(在证明过后应当作结论记住)注解:利用周期函数的性质找出趋向于∞的子数列.解:xn=x,x+t,x+2t⋯⋯x+ntf(x)=f(x+t)=f(x+2t)=⋯⋯=f(x+nt) , 则当x→∞时,[xn+nt]⟶+∞,∀x0 , limn→∞f(x0+nt)=f(x0) ,所以limn→∞f(x)=f(x0)又∵x0 的任意性∴f(x0)=f(x)=A例:设f(x) 在(0,+∞) 上有定义,∀x∈R+, 有f(x)=f(3x) , limn→0+f(x)=A求f(x)解:∵f(x)=f(x3)=f(x32)=f(x33)=⋯⋯=f(x3n)limn→+∞x3n=0+ ⇒∀x0 , limn→∞f(x03n)=f(x0) ⇒limx→0+f(x)=f(x0)因为x0 的任意性,所以f(x0)=f(x)=A例:设f(x) 在(0,+∞) 上有定义,∀x∈R+, 有f(x)=f(x3) , limx→∞f(x)=A∈R求f(x)解:f(x)=f(3x)=f(32x)=⋯⋯=f(3nx) ,limn→∞3nx→∞∀固定x0 ,有limn→∞f(3nx0)=f(x0) limn→∞f(x)=f(x0)又由于x0 的任意性,推广得到f(x0)=f(x)所以:f(x)=A总结:先依据周期性找到合适的递推公式,先固定任意的x0 ,根据海涅定理得到limx→∞f(x)=f(x0) ,最后根据x0 的任意性推广到所有的x .。
归结原理的应用什么是归结原理?归结原理(Resolution Principle)是一种基本的推理规则,常用于自动定理证明和人工智能中的逻辑推理。
它是数理逻辑和计算机科学中一种重要的推理方法。
它的基本思想是通过将问题转化为一个逻辑蕴含问题,寻找到逻辑上的矛盾,从而证明问题的可解性。
归结原理的基本原理归结原理的基本原理是使用反证法。
假设我们要证明某个命题P成立,我们假设P不成立,即假设P的否定Q成立。
然后,我们将命题P和Q转化为它们的逻辑表达式形式,如用命题变元和逻辑连接词表示。
接下来,我们将P和Q的否定进行归结,即通过合并两个逻辑表达式,找到它们的共同项,并化简为新的逻辑表达式。
最后,我们检查新的逻辑表达式是否包含矛盾项,如果包含矛盾项,则我们得出结论:P成立。
归结原理的应用领域归结原理在人工智能、计算机科学、数理逻辑等领域有广泛的应用。
下面列举了一些常见的应用领域:1.自动定理证明:归结原理作为一种常用的推理方法,广泛应用于自动定理证明中。
通过将待证明的命题转化为一个逻辑蕴含问题,并应用归结原理进行逻辑推理,可以自动证明命题的可解性。
2.人工智能:归结原理在人工智能中也有重要的应用。
以逻辑编程语言Prolog为代表的基于归结原理的推理系统,可以处理复杂的推理问题,例如知识库查询、推理规则执行等。
3.硬件验证:归结原理在硬件验证领域也有广泛应用。
通过将设计规约转化为逻辑蕴含问题,并应用归结原理进行推理,可以验证硬件设计的正确性。
4.自然语言处理:归结原理在自然语言处理中也有应用。
通过将自然语言句子转化为逻辑表达式,并利用归结原理进行推理,可以进行语义解析、推理和逻辑推理等任务。
如何应用归结原理?应用归结原理进行推理,需要遵循以下步骤:1.将待证明的命题转化为逻辑蕴含问题形式,即将待证明的命题P和它的否定Q转化为逻辑表达式形式。
2.对P和Q的逻辑表达式进行化简,消除冗余项。
3.使用归结原理,将P和Q的否定进行归结,找到共同项,并将其合并为新的逻辑表达式。
函数极限的归结原理应用1. 什么是函数极限的归结原理函数极限的归结原理,也称为函数极限的替换原理,是数学分析领域的基本理论之一。
它是一种用来确定函数在某一点的极限值的方法。
归结原理的核心概念是,如果函数在某一点处的极限存在,并且在该点附近的所有邻域内,函数与另一个函数的差的绝对值可以任意小,则这两个函数具有相同的极限值。
2. 函数极限的归结原理的应用范围函数极限的归结原理在数学分析的各个领域都有广泛的应用。
以下是一些应用范围的例子:•极限计算:函数极限的归结原理是计算极限值的重要工具。
通过将给定函数与一个已知函数的差化为极限较为容易计算的形式,可以简化极限计算的过程。
•导数计算:在微分学中,导数是一个函数在某一点处的变化率。
函数极限的归结原理可以用于计算导数。
通过将函数化为极限的形式,可以得到函数在该点的导数。
•积分计算:在积分学中,积分是计算函数面积的一种方法。
函数极限的归结原理可以用于计算积分。
通过将函数化为极限的形式,可以得到函数的积分。
•级数求和:在级数学中,级数是一系列数的无穷和。
函数极限的归结原理可以用于求和级数。
通过将级数拆分为两个或多个级数的差,可以简化级数的求和计算。
3. 函数极限的归结原理的实例应用为了更好地理解函数极限的归结原理的应用,以下是一些实例应用的情况。
3.1 极限计算问题描述计算函数 f(x) = (3x^2 + 2x + 1) / (x - 1) 在 x = 1 处的极限。
解决方法首先,我们可以将函数化简为以下形式:f(x) = (3x^2 + 2x + 1) / (x - 1) = (x + 1)(3x + 1) / (x - 1)接下来,我们可以通过函数极限的归结原理来计算极限。
我们选择一个与函数中的 (x - 1) 相同的函数 g(x) = x - 1,并进行化简:f(x) = ((x + 1)(3x + 1) / (x - 1)) * (g(x) / g(x))化简后得到:f(x) = ((x + 1)(3x + 1) * g(x)) / ((x - 1) * g(x))在 x = 1 处,g(x) = 1 - 1 = 0,而分子 ((x + 1)(3x + 1) * g(x)) 在 x = 1 处等于 2,分母 ((x - 1) * g(x)) 在 x = 1 处等于 0。
归结原理例题归结原理是一种常用的逻辑推理方法,它通过排除所有可能性来证明一个命题的真实性。
归结原理的应用范围非常广泛,不仅在数学和逻辑学中有着重要的地位,而且在人工智能、计算机科学等领域也有着重要的应用。
在本文中,我们将通过一些例题来详细介绍归结原理的具体应用。
例题1:命题,如果今天下雨,那么小明不会去游泳。
已知,今天小明去了游泳。
问题,能否得出今天没有下雨的结论?解答,首先,我们将原命题进行否定,得到“今天下雨,小明去了游泳”。
然后,我们将这个命题与已知条件进行合取,得到一个矛盾的命题,“今天下雨,小明去了游泳,今天没有下雨”。
由此可见,根据归结原理,我们可以得出结论,今天没有下雨。
例题2:命题,如果小明学习了,那么他会通过考试。
已知,小明没有通过考试。
问题,能否得出小明没有学习的结论?解答,同样地,我们首先将原命题进行否定,得到“小明学习了,他通过了考试”。
然后,我们将这个命题与已知条件进行合取,得到一个矛盾的命题,“小明学习了,他通过了考试,小明没有通过考试”。
根据归结原理,我们可以得出结论,小明没有学习。
通过以上两个例题的分析,我们可以看到归结原理在逻辑推理中的重要作用。
它通过排除所有可能性,从而得出最终的结论。
在实际应用中,归结原理常常与其他逻辑推理方法相结合,共同解决各种复杂的问题。
除了上述例题外,归结原理还有许多其他应用,比如在人工智能中,归结原理被广泛应用于知识表示和推理领域;在计算机科学中,归结原理被应用于程序验证和形式化验证等方面。
可以说,归结原理是一种非常强大的逻辑推理方法,它在各个领域都有着重要的作用。
总之,归结原理是一种非常重要的逻辑推理方法,它通过排除所有可能性来证明一个命题的真实性。
通过本文的例题分析,相信读者对归结原理有了更深入的理解,也希望读者在实际应用中能够灵活运用归结原理,解决各种复杂的问题。
归结法是构造证明法归结法是一种常用的构造证明法,它通过逻辑推理和归纳思维,将待证明的命题转化为一系列子命题,并通过证明这些子命题的真假来推导出原命题的真假。
归结法在数学、逻辑学和人工智能等领域都有广泛的应用。
一、归结法的基本原理归结法基于以下两个基本原理:1. 反证法:假设待证明的命题为假,然后通过逻辑推理得出矛盾,从而推导出该命题为真。
2. 归纳思维:将待证明的命题分解为一系列子命题,并逐个证明这些子命题,最终得到原命题的证明。
二、归结法的步骤归结法通常包括以下步骤:1. 将待证明的命题转化为合取范式(Conjunctive Normal Form, CNF)或析取范式(Disjunctive Normal Form, DNF)。
这样可以将复杂的逻辑表达式转化为简单的合取或析取形式,方便进行后续操作。
2. 对于合取范式,使用反演律将其转化为析取范式;对于析取范式,使用德摩根定律将其转化为合取范式。
这样可以将待证明的命题转化为一系列子命题的析取或合取形式。
3. 对于每个子命题,进行归结操作。
归结操作通过将两个子命题进行归结,得到一个新的子命题。
归结操作的规则包括反演、消解、合一等。
4. 重复进行归结操作,直到得到一个空子句(empty clause),即一个不包含任何文字的子句。
如果能够得到空子句,则原命题为真;如果无法得到空子句,则原命题为假。
三、归结法的应用举例以下是一个简单的例子来说明归结法的应用:假设有以下两个前提:1. 所有人都是动物。
2. 所有猫都是动物。
我们要证明的命题是:所有猫都是人。
将前提转化为合取范式:1. (¬人(x) ∨ 动物(x))2. (¬猫(x) ∨ 动物(x))使用反演律将合取范式转化为析取范式:1. (¬人(x) ∨ 动物(x))2. (¬猫(x) ∨ 动物(x))接下来,我们进行归结操作。
根据第1个前提和第2个前提中的第2个子句,我们可以得到一个新的子命题:3. ¬人(x) ∨ 动物(x)我们再次进行归结操作。
归结原理例题归结原理是一种重要的逻辑推理方法,它在数学、哲学和计算机科学等领域都有着广泛的应用。
归结原理的核心思想是通过对命题进行合并和简化,从而得出结论。
在解题过程中,我们可以通过归结原理来推导出新的命题,从而解决问题。
下面,我们将通过一些例题来详细介绍归结原理的应用。
例题一:已知命题:1. 如果今天下雨,那么地面会湿。
2. 如果地面湿,那么草会变绿。
3. 如果草变绿,那么太阳会晒。
问题,如果今天下雨,太阳会晒吗?解答,首先,我们可以将问题转化为逆否命题的形式,即“如果太阳不晒,那么今天没有下雨”。
然后,我们可以使用反证法来证明这个命题。
假设今天没有下雨,那么根据第一条命题,地面不会湿;根据第二条命题,草不会变绿;根据第三条命题,太阳不会晒。
因此,我们可以得出结论,如果今天没有下雨,太阳不会晒。
由此可知,如果今天下雨,太阳会晒。
例题二:已知命题:1. 如果小明学习努力,他就能考上理想的大学。
2. 如果小明考上理想的大学,他就能实现自己的梦想。
问题,小明能否实现自己的梦想?解答,根据已知命题,我们可以得出结论,如果小明学习努力,他就能实现自己的梦想。
因此,我们需要证明的是“小明学习努力”。
假设小明没有学习努力,那么根据第一条命题,他就不能考上理想的大学;根据第二条命题,他就不能实现自己的梦想。
因此,我们可以得出结论,小明能够实现自己的梦想。
例题三:已知命题:1. 如果一个人热爱学习,他就会取得好成绩。
2. 如果一个人取得好成绩,他就会被老师表扬。
3. 如果一个人被老师表扬,他就会感到开心。
问题,如果一个人热爱学习,他会感到开心吗?解答,根据已知命题,我们可以得出结论,如果一个人热爱学习,他会感到开心。
假设一个人热爱学习,那么根据第一条命题,他会取得好成绩;根据第二条命题,他会被老师表扬;根据第三条命题,他会感到开心。
因此,我们可以得出结论,如果一个人热爱学习,他会感到开心。
通过以上例题的分析,我们可以看到归结原理在逻辑推理中的重要作用。
基于归结原理的自动推理及其应用[摘要]归结原理使用较广,是定理机器证明的理论基础。
既可以用来证明一些目标公式和逻辑结论的成立,又可以用来求解应用问题的答案。
比如一个目标公式xW(x),有时我们不但要求证明它成立,而且希望知道变元x的一个例,即如果回答x=A,W是否为真?可直接用归结反演证明,但要回答x=? W为真时,就需要问题的答案。
本文给出了归结原理在这两方面的应用,最后指出了使用水平浸透法证明不可满足性所带来的子句冗余,以及避免子句冗余的一个方法。
[关键词]归结原理;人工智能;机器证明;水平浸透法自动定理证明是人工智能科学中的一个重要的研究领域,许多数学问题甚至是非数学问题(如医疗诊断,机器人行动规划)都可以归结为一个定理证明的问题。
在定理机器证明中,已知一公式集F1,F2…Fn,要证明一个公式W是否成立,即要证明W是公式集的逻辑推论时,一种方法是要证明F1∧F2∧…∧Fn→W 为永真,如果直接运用推理规则进行推导,由于演绎技巧等因素,给建立机器证明系统带来困难。
另一种证明方法是采用间接法(反证法),即不去证明F1∧F2∧…∧Fn→W为真,而是去证明F=F1∧F2∧…∧Fn∧~W为永假,这就等价于证明F对应的子句集S=S0∨{~W}为不可满足的。
这时候如果用归结作为推理规则使用时,就可以使机器证明简化了。
归结原理的思想是设法检验扩充的子句集S1是否有空子句。
若S中有空子句,则S为不可满足的,若没有空子句,就进一步用归结法从S导出S1,然后再检验S1是否有空子句,可以证明用归结法导出的扩大子句集S1,其不可满足性是不变的,所以S1中有空子句,也就证明了S的不可满足性。
归结过程可以一直进行下去,就是要通过归结过程演绎出S的不可满足性来,从而使定理得到证明。
一、基本原理对于子句集S中的任意两个子句C1,C2,若在C1中有一个文字L1,它是子句C2中文字L2的补,那么从C1,C2中分别消去L1和L2,并将剩下的子句构成析取,这样的新子句称为C1,C2的归结式。