- •Сервер Методического Обеспечения вгуэс http://abc.Vvsu.Ru
- •Введение
- •Вводная глава Метод математической индукции (мми) §1. Формулировки мми. Доказательство равенств
- •Теорема 1 (стандартный мми)
- •Пример 1
- •Доказательство
- •Глава I Алгебра высказываний §1. Основные понятия. Логические операции
- •Примеры
- •Определение 1
- •Определение 2
- •Определение 3
- •Определение 4
- •Определение 5
- •Теорема 3
- •Доказательство
- •Определение 4
- •Доказательство
- •Доказательство
- •Доказательство
- •Доказательство
- •Решение
- •Определение 3
- •Теорема 4
- •Доказательство
- •§6. Приложение алгебры высказываний к исследованию электрических двухполюсников
- •Определение 3
- •Теорема 6
- •Доказательство
- •§7. Отношение порядка Определение 1
- •Примеры
- •Определение 2
- •Теорема 3
- •Доказательство
- •Теорема 4
- •Доказательство
- •§9. Экстремальные элементы в частично упорядоченных множествах и подмножествах Определение 1
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Определение 13
- •Определение 14
- •Теорема 15
- •Доказательство
- •Примеры обратных отображений
- •Теорема 16
- •Доказательство
- •Определение 17
- •Определение 18
- •Литература
Решение
– ДНФ.
Отметим, что доказательство теоремы носит конструктивный характер. В нем указана последовательность действий (алгоритм), которые необходимо производить с высказыванием, чтобы привести его к ДНФ:
1) используя формулы , , избавляемся в от импликаций и эквивалентностей;
2) используя законы Моргана и закон двойного отрицания, добиваемся того, чтобы отрицания находились лишь над логическими переменными;
3) используя дистрибутивные законы, "раскрываем" скобки и приводим высказывание к ДНФ;
4) используя законы противоречия и исключенного третьего, а также логические тождества, содержащие константы, на каждом этапе и в конце максимально упрощаем получающиеся выражения.
Пример
Привести к ДНФ высказывание
.
Решение
Замечание
Вводя понятие элементарной дизъюнкции, конъюнктивной нормальной формы, можно построить аналогичную теорию для КНФ. Читателю, склонному к самостоятельным изысканиям, предлагаем развить эту теорию самостоятельно.
§5. Построение высказываний по таблице истинности. Совершенные дизъюнктивные нормальные формы (СДНФ)
Самая первая задача, которую мы научились решать, изучая алгебру высказываний, – это построение по высказыванию его таблицы истинности. Можно ли решить обратную задачу – построить высказывание по таблице истинности?
Определение 1
Пусть – некоторое множество логических переменных. Элементарная конъюнкция, в которую входят все логические переменные, называется полной элементарной конъюнкцией относительно множества .
Пример
Пусть . Рассмотрим элементарные конъюнкции: . Лишь третья, пятая, шестая элементарные конъюнкции являются полными относительно .
Утверждение 2
Пусть – полная элементарная конъюнкция относительно множества . Тогда содержит в таблице истинности лишь одну единицу, причем на наборе . И наоборот, если в таблице истинности высказывания имеется лишь одна единица на наборе , то является полной элементарной конъюнкцией, причем .
Доказательство
Вспомним соотношение: в том и только в том случае, когда . Итак, пусть , отсюда следует, что для любого , а это значит, что . Итак, мы доказали, что полная элементарная конъюнкция равна 1 лишь на одном наборе .
Докажем в другую сторону. Пусть лишь при одном наборе значений , но по доказанному выше этим же свойством обладает полная элементарная конъюнкция , значит
Утверждение доказано.
Определение 3
Пусть – высказывание. Обозначим через множество всех наборов , на которых . называется множеством истинности высказывания . Можно записать:
.
Пример
Пусть .
Составим таблицу истинности для :
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Значит, .
Отметим, что множество полностью определяет таблицу истинности для высказывания , так как на остальных наборах, не входящих в , .