1)
р.
Коммутативность:
2) р q
q
р.
3)
.
Ассоциативность:
4) (р q)
r
р
(q
r).
5) ()
r
р
(q
r).
Дистрибутивность:
6) р (q
r).
р
r.
7) р (q
r)
(р
q)
(р
r).
Законы Де-Моргана:
8)
.
9)
.
Поглощение:
10) р р
р.
11) р р
р.
Операции с 0 и 1
12) р 0
0.
13) р 1
р.
14) р 0
р.
15) р 1
1.
Связь с отрицанием
16) р
0.
17) р
1.
Связь импликации и эквиваленции с другими операциями
18)
q.
19)
(
)
(
).
Доказательство этих равносильностей происходит путем построения таблиц истинности.
Используются равносильности при преобразованиях формул.
Пример преобразований с использованием равносильностей.:
r
(снимаем эквиваленциию по 19)
((
)
r
)(r
(
))
снимаем импликации по 18)
(
r)(
q)
(по законам де Моргана)
(
r)(
q)
(снимаем двойные отрицания по 1)
(р
r)(q
q)
(в первой скобке выносим за скобку по 6, во второй скобке по 11)
(р
)
(q
)
(по 6)
(р
) (q
)
(по 16)
(р
) (0
)
(по 14)
(р
) (
)
(по 6)
р
р
(по 10 и 16)
р
0
(по 14 и 6)
(р
1)
1
.
Решение логических уравнений.
Используя определения логических операций, мы можем решать логические уравнения. Общий принцип решения уравнения:
1) Задается некоторая формула, равная или 1, или 0.
2) Определяем какую операцию задает это уравнение, и затем в соответствии с определением этой операции данное уравнение сводится к системе или совокупности уравнений.
3) Для каждого из этих уравнений повторяем действия 1 и 2 пока не дойдем до значений элементарных высказываний, а затем каждой из систем производим сопоставление полученных значений.
Например: q
р
q =0.
Решение:
Импликация ложна, когда
Это приводит нас к системе
т.к.; q=1, то
, т.е. r=1.
Получим решение
Замечание1. Левую часть уравнения можно преобразовать, а затем решать получившееся уравнение. Иногда это упрощает дело.
Замечание2. Если уравнение имеет вид Ф!=Ф2, то следует рассматривать две
системы и
Виды формул.
Формула называется тождественно истинной (тавтологией), если она принимает значение 1 при любых наборах значений высказываний, входящих в эту формулу.
Формула называется тождественно ложной, если она принимает значение 0 при любых наборах значений высказываний, входящих в эту формулу.
Если формула не тавтология и не тождественно ложная, то она называется выполнимой.
Пример: Установить вид формулы ()
Решение:
Построим таблицу истинности формулы:
р | q | ![]() | ![]() | ![]() | (![]() ![]() | (![]() ![]() ![]() ![]() |
Ответ: формула- тавтология.
Связь равносильности () и эквиваленции(
).
Терема. Две формулы и
равносильны тогда и только тогда, когда формула
- тавтология.
Доказательство:
Достаточность:
Пусть
1. Это означает, что при любых наборах высказывательных переменных, входящих в эквиваленцию, формулы
и
принимают одинаковые значения. По определению равносильности
.
Необходимость:
Пусть
. Это означает, что
и
принимают одинаковые значения при любых наборах высказывательных переменных. Но тогда по определению эквиваленции
=1, т.е. является тавтологией.
Нормальные формы.
Если формула содержит только элементарные высказывания и (или) их отрицания, между которыми стоит знак дизъюнкции (), то эту формулу будем называть элементарной суммой.
Например: = р
q
.
Если формула является конъюнкцией () элементарных высказываний и (или) их отрицаний, то она называется элементарным произведением.
Например: = рq