交大数理逻辑课件2-3 命题逻辑的等值和推理演算

3.设 A={1,2,3,4,5,6,7,8}, A上的关系 R如下定义： R = { <x,y> | x,y∈A∧x≡y(mod 3) } 证明：R是一个等价关系。
4．使用推理规则证明： P(QR)，S∨P, Q S R
《数理逻辑》样卷
六．应用题（共20分）
1. 甲、乙、丙、丁四人参加考试，有人问他们，谁的成绩最 好，甲说：“不是我”,乙说：“是丁”,丙说：“是乙”, 丁说：“不是我”.四人的回答只有一人符合实际，问是 谁的成绩最好，若只有一人成绩最好，他是谁？
A．A=B
B．BA
C．AB
D．A≠B
8．下列一阶谓词公式中，是逻辑有效 式的是____________。
A. x(F(x) G(x))
B. xF(x) xF(x)
C. Байду номын сангаасF(x,y) R(x,y)) R(x,y)
D. xyF(x,y) xyF(x,y)
9．设 f：B→C, g：A→B. 则下面命 题是错误的是___________。
第11章 函 数
11.1 函数 11.2 函数的合成和函数的逆
第12章 集合的基数
12.2 集合的等势 12.3 有限集合与无限集合 12.4 集合的基数
试题结构
卷面
一. 选择题（10%） 二. 填空题（20%） 三. 判断题（10%） 四. 运算题（20%） 五. 证明题（20%） 六. 应用题（20%）
《数理逻辑》样卷
6．设A、B是集合，右图的文氏图的 阴影部分的区域可用________表 达式表示
A. A∩B B. A∪B
C. A-B D. (A∪B)-(A∩B)
7．集合A和B定义如下，则它们之间 满足_________关系。

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2.3 范式
• 2.3.1 析取范式与合取范式
– 简单析取式与简单合取式 – 析取范式与合取范式
• 2.3.2 主析取范式与主合取范式
– 极小项与极大项 – 主析取范式与主合取范式 – 主范式的用途
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简单析取式与简单合取式
文字:命题变项及其否定的统称 简单析取式:有限个文字构成的析取式 如 p, q, pq, pqr, … 简单合取式:有限个文字构成的合取式 如 p, q, pq, pqr, …
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主析取范式的用途
(1) 求公式的成真赋值和成假赋值 设公式A含n个命题变项, A的主析取范式有s个极小项, 则A 有s个成真赋值, 它们是极小项下标的二进制表示, 其余2n-s 个赋值都是成假赋值
例如 (pq)r m0 m2 m4 m5 m6 成真赋值: 000,010,100,101,110; 成假赋值: 001,011,111
范式:析取范式与合取范式的统称
定理2.4 (1) 一个析取范式是矛盾式当且仅当它的每一个 简单合取式都是矛盾式 (2) 一个合取范式是重言式当且仅当它的每一个简单析取 式都是重言式
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范式存在定理
定理2.5 任何命题公式都存在着与之等值的析取范式与合 取范式. 证 求公式A的范式的步骤： (1) 消去A中的,
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主析取范式的用途(续)
(2) 判断公式的类型 设A含n个命题变项，则 A为重言式当且仅当A的主析取范式含2n个极小项 A为矛盾式当且仅当 A的主析取范式不含任何极小项,记作0 A为可满足式当且仅当A的主析取范式中至少含一个极小项
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实例
例3 用主析取范式判断公式的类型:
(1) A (pq)q (2) B p(pq) (3) C (pq)r

结合词的优先顺序为： , , , , ; 1:假设出现的结合词同级，又无括号时，那么
按从左到右的顺序运算; 2:假设遇有括号时，应该先进展括号中的运算.
留意: 本书中运用的 括号全为圆括号〔〕.
2.2 命题公式
命题变项与合式公式 公式的赋值 真值表 命题的分类
重言式 矛盾式 可满足式
命题变项与合式公式
随堂练习
1：写出命题、简单命题的定义。 2：用符号定义五个结合词及其各自取值情况。 3：写出蕴涵式的定义，分析前件与后件的关系，
列出对应的言语表达方式。 4：写出遇到析取结合词二义性时的判别方式及对应
符号表示。 5：列出下面公式的真值表，阐明各公式的层次
(p q) ((p q) (q p)) (p q) (p q) 6：写出命题公式的定义
pq r
pq
000
0
001
0
010
1
011
1
100
1
101
1
110
1
111
1
r (pq)r
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
公式的类型
定义2.9 设A为一个命题公式 (1) 假设A在它的各种赋值下取值均为真，那么称A为重言 式(也称永真式) (2) 假设A在它的各种赋值下取值均为假，那么称A为矛盾 式(也称永假式) (3) 假设A至少存在一组赋值是成真赋值，那么称A为可满 足式
3.析取式与析取结合词“∨〞
定义2.3 设 p,q为二命题，复合命题“p或q 〞称作p与q的析取式，记作p∨q，∨称作 析取结合词，并规定
p∨q为假当且仅当p与q同时为假. 例即将:p以∨下命q题为符真号化当且仅当p与q至少有一个为真。 此处(1)定2或义4是的素析数.取式p∨q表示的是一种相容性

② (1) (A D B D) (2) ( A D B D) (3) ( A D B D) (4) ( A D B D)
是谁？
主析取范式的应用举例
② (1) (A D B D) (2) ( A D B D) (3) ( A D B D) (4) ( A D B D)
(可满足式）
用主析取范式判断公式的类型
((PQ) P)Q = ((PQ ) P) Q = ( P Q ) P Q = m10 m0x mx1 = m10 m00 m01 m01 m11 = m0 m1 m2 m3 = (0,1,2,3) =T （重言式）
主析取范式的用途
如 m1 m2 m6 用 (1,2,6) 表示。
求公式 A=(PQ)R 的主析取范式
解法1： (PQ)R
= ( P Q) R ,
= (PQ) R
（析取范式） ①
(PQ)
= (PQ) (RR)
= (PQR) (PQR)
= m6m7
②
R
=(PP) (QQ) R
=(PQR) (PQR) (PQR) (PQR)Leabharlann = (PQ)R （消去第二个）
= (PQ)R
（否定号内移——摩根律）
这已为析取范式（两个简单合取式构成）
继续： (PQ)R
= (PR)(QR) （对分配律）
这一步得到合取范式（由两个简单析取式构成）
极小项
定义
n个命题变项的简单合取式，其中每个命题变项与其否 定不同时出现，而二者之一必出现且仅出现一次，这样 的简单合取式称为极小项。
如：两个命题变元P和Q，其极大项为：
P Q， P Q ， P Q ， P Q
M11
M10
说明