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命题逻辑的基本概念

命题

  • 命题: 能够判断真值的陈述句

  • 真值: 命题的真假性(真/假、1/0)

  • 原子命题: 不能再分解为更简单的命题的命题

  • 复合命题: 由原子命题通过逻辑连接词组合而成的命题

Tip

判断给定句子是否为陈述句,应该分为两步:

  1. 首先判定其是否为陈述句

  2. 其次判定其是否具有唯一真值

命题联结词

  • 否定: \(\neg P\)(非 \(P\),当 \(P\) 为假时为真)

    \(P\) \(\neg P\)
    \(1\) \(0\)
    \(0\) \(1\)
  • 合取: \(P \wedge Q\)\(P\) 且/与 \(Q\);当且仅当 \(P\)\(Q\) 同时为真时为真)

    \(P\) \(Q\) \(P \wedge Q\)
    \(1\) \(1\) \(1\)
    \(1\) \(0\) \(0\)
    \(0\) \(1\) \(0\)
    \(0\) \(0\) \(0\)
  • 析取: \(P \vee Q\)\(P\)\(Q\);当 \(P\)\(Q\) 中至少有一个为真时为真)

    \(P\) \(Q\) \(P \vee Q\)
    \(1\) \(1\) \(1\)
    \(1\) \(0\) \(1\)
    \(0\) \(1\) \(1\)
    \(0\) \(0\) \(0\)
  • 蕴含: \(P \Rightarrow Q\)\(P\) 蕴含 \(Q\);如果 \(P\),那么 \(Q\);只要 \(P\),就 \(Q\)\(P\) 当且仅当 \(Q\)

    \(P\) \(Q\) \(P \Rightarrow Q\)
    \(1\) \(1\) \(1\)
    \(1\) \(0\) \(0\)
    \(0\) \(1\) \(1\)
    \(0\) \(0\) \(1\)
  • 等价: \(P \Leftrightarrow Q\)\(P\) 等价于 \(Q\);当且仅当 \(P\)\(Q\) 具有相同的真值时为真)

    \(P\) \(Q\) \(P \Leftrightarrow Q\)
    \(1\) \(1\) \(1\)
    \(1\) \(0\) \(0\)
    \(0\) \(1\) \(0\)
    \(0\) \(0\) \(1\)
  • 运算优先级: \(( ) > \neg > \wedge > \vee > \Rightarrow > \Leftrightarrow\)

命题符号化

  1. \(4\) 不是素数。

    \(p: 4\) 是素数 \(\Rightarrow \neg p\)

  2. 小明和小红是学生。

    \(p\): 小明是学生, \(q\): 小红是学生 \(\Rightarrow p \wedge q\)

  3. 小明和小红是同学。

    因为同学关系是相互的,单个人无法形成关系,因此这个是原子命题

  4. 小明是福建人或上海人。

    这是排斥或,因为不可能同时是上海人和福建人。

    \(p\): 小明是福建人, \(q\): 小明是上海人 \(\Rightarrow (p \wedge \neg q) \vee (\neg p \wedge q)\)

  5. 小红喜欢计算机或数学

    这是相容或,可以同时喜欢计算机和数学。

    \(p\): 小红喜欢计算机, \(q\): 小红喜欢数学 \(\Rightarrow p \vee q\)

    • 只要 \(p\),就 \(q\) \(\Rightarrow p \rightarrow q\)

    • 只有 \(p\),才 \(q\) \(\Rightarrow q \rightarrow p\)

    • \(p\),仅当 \(q\) \(\Rightarrow p \leftrightarrow q\)

命题公式及其赋值

命题公式

  • 命题变元: 真值可以变化的命题

  • 合式公式: 将命题变元用联结词或圆括号按一定逻辑关系联结起来的符号串

  • 成真赋值: 使公式为真的赋值

  • 成假赋值: 使公式为假的赋值

Example

对于 \((\neg p \wedge q) \rightarrow \neg r\):

  • 其本身是一个合式公式

  • 含有命题变元 \(p\)\(q\)\(r\)

重言式、矛盾式

\(A\) 为任一命题公式,

  • \(A\) 在各种赋值下取值均为真,则称 \(A\)重言式永真式

  • \(A\) 在各种赋值下取值均为假,则称 \(A\)矛盾式永假式

  • \(A\) 不是矛盾式,则称 \(A\)可满足式