Хід заняття
Задача 1. Привести приклади рівносильних елементарних кон’юнкцій (диз'юнкцій), але не рівних.
Задача 2. Рівносильними перетвореннями приведіть формулу до диз‘юнктивної нормальної форми:
Ø(XÚZ)Ù(X®Y)
Розв’язування.
Ø(XÚZ)Ù(X®Y) =
Закон де Моргана для диз'юнкцiї (10°)
(ØXÙØZ)Ù(X®Y) =
Вираження iмплiкацiї через диз'юнкцiю та заперечення (21°)
(ØXÙØZ)Ù(ØXÚY) =
Закон дистрибутивностi кон'юнкцiї вiдносно диз'юнкцiї (7°)
((ØXÙØZ)ÙØX)Ú((ØXÙØZ)ÙY) =
Закон комутативностi кон'юнкцiї (2°)
(ØXÙ(ØXÙØZ))Ú((ØXÙØZ)ÙY) =
Закон асоцiативностi кон'юнкцiї (5°)
((ØXÙØX)ÙØZ)Ú((ØXÙØZ)ÙY) =
Закон iдемпотентностi кон'юнкцiї (12°)
(ØXÙØZ)Ú (ØXÙØZÙY)
Дана формула має наступну ДН-форму:
(ØXÙØZ)Ú(ØXÙYÙØZ)
Задача 3. Рівносильними перетвореннями приведіть формулу до кон‘юнктивної нормальної форми:
(X«Y)ÙØ(Z®T)
Розв’язування.
(X«Y)ÙØ(Z®T) =
Вираження еквiваленцiї через iмплiкацiю та кон'юнкцiю (25°)
(X®Y)Ù(Y®X)ÙØ(Z®T) =
Вираження iмплiкацiї через диз'юнкцiю та заперечення (21°)
(ØXÚY)Ù(Y®X)Ù Ø(Z®T) =
Вираження iмплiкацiї через диз'юнкцiю та заперечення (21°)
(ØXÚY)Ù(ØYÚX)ÙØ(Z®T) =
Вираження iмплiкацiї через диз'юнкцiю та заперечення (21°)
(ØXÚY)Ù(ØYÚX)ÙØ(ØZÚT) =
Закон де Моргана для диз'юнкцiї (10°)
(ØXÚY)Ù(ØYÚX)ÙØØZÙØT =
Закон подвiйного заперечення (1°)
(ØXÚY)Ù(ØYÚX)ÙZÙØT
Дана формула має наступну КН-форму:
(ØXÚY)Ù(XÚØY)ÙZÙØT
Задача 4. Рівносильними перетвореннями приведіть формулу до досконалої диз‘юнктивної нормальної форми:
XÚ(YÙZ)
Розв’язування.
Кон’юнктивний одночлен Y Ù Z не є досконалим вiд трьох змiнних X,Y i Z, так як до нього не входить змiнна X. Введення змiнної X робиться наступним чином:
XÚ(YÙZ) =
Закон одиницi вiдносно кон'юнкцiї (13°)
XÚ((YÙZ)Ù1) =
Вираження одиницi через диз'юнкцiю та заперечення (18°)
XÚ((YÙZ)Ù(XÚØX)) =
Закон дистрибутивностi кон'юнкцiї вiдносно диз'юнкцiї (7°)
XÚ((YÙZ)ÙX)Ú((YÙZ)ÙØX) =
В одночленi X не вистачає двох змiнних Y i Z. Введемо спочатку змiнну Y:
Закон одиницi вiдносно кон'юнкцiї (13°)
(XÙ1)Ú((YÙZ)ÙX)Ú((YÙZ)ÙØX) =
Вираження одиницi через диз'юнкцiю та заперечення (18°)
(XÙ(YÚØY))Ú((YÙZ)ÙX)Ú((YÙZ) ÙØX) =
Закон дистрибутивностi кон'юнкцiї вiдносно диз'юнкцiї (7°)
(XÙY)Ú(XÙØY)Ú((YÙZ)ÙX)Ú((YÙZ)ÙØX) =
В одночленi X ÙØY не вистачає змiнної Z. Введемо змiнну Z:
Закон одиницi вiдносно кон'юнкцiї (13°)
(XÙY)Ú((XÙØY)Ù1)Ú((YÙZ)ÙX)Ú((YÙZ)ÙØX) =
Вираження одиницi через диз'юнкцiю та заперечення (18°)
(XÙY)Ú((XÙØY)Ù(ZÚØZ))Ú((YÙZ)ÙX)Ú((YÙZ)ÙØX) =
Закон дистрибутивностi кон'юнкцiї вiдносно диз'юнкцiї (7°)
(XÙY)Ú((XÙØY)ÙZ)Ú((XÙØY)ÙØZ)Ú((YÙZ)ÙX)Ú((YÙZ)ÙØX) =
В одночленi X Ù Y не вистачає змiнної Z. Введемо змiнну Z:
Закон одиницi вiдносно кон'юнкцiї (13°)
((XÙY)Ù1)Ú((XÙØY)ÙZ)Ú((XÙØY)ÙØZ)Ú((YÙZ)ÙX)Ú((YÙZ)ÙØX) =
Вираження одиницi через диз'юнкцiю та заперечення (18°)
((XÙY)Ù(ZÚØZ))Ú((XÙØY)ÙZ)Ú((XÙØY)ÙØZ)Ú((YÙZ)ÙX)Ú((YÙZ)ÙØX) =
Закон дистрибутивностi кон'юнкцiї вiдносно диз'юнкцiї (7°)
((XÙY)ÙZ)Ú((XÙY)ÙØZ)Ú((XÙØY)ÙZ)Ú((XÙØY)ÙØZ)Ú((YÙZ)ÙX)Ú((YÙZ)ÙØX) =
Закон комутативностi кон'юнкцiї (2°)
((XÙY)ÙZ)Ú((XÙY)ÙØZ)Ú((XÙØY)ÙZ)Ú((XÙØY)ÙØZ)Ú(XÙ(YÙZ))Ú((YÙZ)ÙØX) =
Закон iдемпотентностi диз'юнкцiї (11°)
((XÙY)ÙZ)Ú((XÙY)ÙØZ)Ú((XÙØY)ÙZ)Ú((XÙØY)ÙØZ)Ú((YÙZ)ÙØX) =
Закон комутативностi кон'юнкцiї (2°)
((XÙY)ÙZ)Ú((XÙY)ÙØZ)Ú((XÙØY)ÙZ)Ú((XÙØY)ÙØZ)Ú(ØXÙ(YÙZ))
Дана формула має наступну ДДН-форму:
(XÙYÙZ)Ú(XÙYÙØZ)Ú(XÙØYÙZ)Ú(XÙØYÙØZ)Ú( ØX ÙYÙZ)
Задача 5. Рівносильними перетвореннями приведіть формулу до досконалої кон‘юнктивної нормальної форми:
(XÚY)ÙZ
Розв’язування.
Диз’юнктивний одночлен X Ú Y не є досконалим вiд трьох змiнних X,Y i Z, так як до нього не входить змiнна Z. Введення змiнної Z робиться наступним чином:
(XÚY)ÙZ =
Закон нуля вiдносно диз'юнкцiї (14°)
(XÚYÚ0)ÚZ =
Вираження нуля через кон'юнкцiю та заперечення (15°)
(XÚYÚ(ZÚØZ))ÚZ =
Закон дистрибутивностi диз'юнкцiї вiдносно кон'юнкцiї (8°)
(XÚ(YÚZ)Ú(YÚØZ))ÚZ =
Закон дистрибутивностi диз'юнкцiї вiдносно кон'юнкцiї (8°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)ÚZ =
В одночленi Z не вистачає двох змiнних X i Y. Введемо спочатку змiнну X:
Закон нуля вiдносно диз'юнкцiї (14°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(ZÚ0) =
Вираження нуля через кон'юнкцiю та заперечення (15°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(ZÚXÚØX) =
Закон дистрибутивностi диз'юнкцiї вiдносно кон'юнкцiї (8°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(ZÚX)Ú(ZÚØX) =
В одночленi Z Ú X не вистачає змiнної Y. Введемо змiнну Y:
Закон нуля вiдносно диз'юнкцiї (14°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(ZÚXÚ0)Ú(ZÚØX) =
Вираження нуля через кон'юнкцiю та заперечення (15°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(ZÚXÚYÚØY)Ú(ZÚØX) =
Закон дистрибутивностi диз'юнкцiї вiдносно кон'юнкцiї (8°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(ZÚ(XÚY)Ú(XÚØY))Ú(ZÚØX) =
Закон дистрибутивностi диз'юнкцiї вiдносно кон'юнкцiї (8°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(ZÚXÚY)Ù(ZÚXÚØY)Ù(ZÚØX) =
В одночленi Z Ú ØX не вистачає змiнної Y. Введемо змiнну Y:
Закон нуля вiдносно диз'юнкцiї (14°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(ZÚXÚY)Ú(ZÚXÚØY)Ú(ZÚØXÚ0) =
Вираження нуля через кон'юнкцiю та заперечення (15°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(ZÚXÚY)Ú(ZÚXÚØY)Ú(ZÚØXÚYÚØY) =
Закон дистрибутивностi диз'юнкцiї вiдносно кон'юнкцiї (8°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(ZÚXÚY)Ú(ZÚXÚØY)Ú(ZÚ(ØXÚY)Ú(ØXÚØY)) =
Закон дистрибутивностi диз'юнкцiї вiдносно кон'юнкцiї (8°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(XÚYÚZ)Ú(XÚØYÚZ)Ú(ØXÚYÚZ)Ú(ØXÚØYÚZ) =
Закон iдемпотентностi кон'юнкцiї (12°)
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(XÚØYÚZ)Ú(ØXÚYÚZ)Ú(ØXÚØYÚZ)
Дана формула має наступну ДКН-форму:
(XÚYÚZ)Ú(XÚYÚØZ)Ú(XÚØYÚZ)Ú(ØXÚYÚZ)Ú(ØXÚØYÚZ)
Задача 6. Використовуючи ДДН-форму, знайдіть формулу, що приймає значення 1 на наступних наборах значень змінних, і тільки на них:
F(0,1,0)=F(1,0,1)= F(1,1,1)=1
Розв’язування.
Вiзьмемо першу умову F(0,1,0)=1. Оскiльки кон’юнктивний одночлен XÙYÙZ приймає значення 1 тодi i тiльки тодi, коли X =1, Y=1, Z=1, то кон’юнкцiя ¬XÙYÙ¬Z приймає значення 1 тодi i тiльки тодi, коли ¬X=1, Y=1, ¬Z=1, тому X =0, Y=1, Z=0.
Першiй умовi задовольняє лише кон’юнктивний одночлен ¬XÙYÙ¬Z, другiй XÙ¬YÙZ, третiй XÙYÙZ. Тодi формула
F(X, Y, Z) = (¬XÙYÙ¬Z) Ú (XÙ¬YÙZ) Ú (XÙYÙZ) приймає значення 1, тодi i тiльки тодi, коли ¬XÙYÙ¬Z приймає значення 1, або XÙ¬YÙZ приймає значення 1, або XÙYÙZ приймає значення 1,тобто якщо i тiльки якщо (X, Y, Z) = (0,1,0) або (X, Y, Z) = (1,0,1), або (X, Y, Z) = (1,1,1).
Тодi, F(X, Y, Z) – знайдена формула.
Задача 7. Використовуючи ДКН-форму, знайдіть формулу, що приймає значення 0 на наступних наборах значень змінних, і тільки на них:
F(0,1,1)=F(0,0,0)= F(0,1,0)=0
Розв’язування.
Вiзьмемo першу умову F(0,1,1)=0. Оскiльки диз’юнктивний одночлен XÚYÚZ приймає значення 0 тодi i тiльки тодi, коли X=0, Y=0, Z=0, то диз’юнкцiя XÚ¬YÚ¬Z приймає значення 0 тодi i тiльки тодi, коли X=0, ¬Y=0, ¬Z=0 тому X=0, Y=1, Z=1.
Першiй умовi задовольняє лише диз’юнктивний одночлен XÚ¬YÚ¬Z, другiй XÚYÚZ, третiй XÚ¬YÚZ. Тодi формула
F(X, Y, Z) = (XÚ¬YÚ¬Z) Ù (XÚYÚZ) Ù (XÚ¬YÚZ) приймає значення 0, тодi i тiльки тодi, коли XÚ¬YÚ¬Z приймає значення 0, або XÚYÚZ приймає значення 0, або XÚ¬YÚZ приймає значення 0, тобто якщо i тiльки якщо (X, Y, Z) = (0,1,1), або (X, Y, Z) = (0,0,0), або (X, Y, Z) = (0,1,0).
Тодi, F(X, Y, Z) – знайдена формула.
Задача 8. Для даної формули алгебри висловлень знайдіть ДДН-форму за допомогою її таблиці істинності:
Ø(XÙY)®Ø(XÚZ)
Розв’язування.
Складемо таблицю iстинностi даної формули:
Вибираючи набори значень змiнних, на яких формула приймає значення 1, так як це робили в задачi 6, записуємо досконалу диз’юнктивну нормальну форму для даної формули:
¬(XÙY)®¬(XÚZ) º (¬XÙ¬YÙ¬Z) Ú (¬XÙYÙ¬Z) Ú (XÙYÙ¬Z) Ú (XÙYÙZ).
Задача 9. Для даної формули алгебри висловлень знайдіть ДКН-форму за допомогою її таблиці істинності:
Ø(XÙY)®Ø(XÚZ)
Розв’язування.
Складемо таблицю iстинностi даної формули:
Вибираючи набори значень змiнних, на яких формула приймає значення 0, так як це робили в задачi 7, записуємо досконалу кон’юнктивну нормальну форму для даної формули:
¬(XÙY)®¬(XÚY) º (XÚYÚ¬Z) Ù (XÚ¬YÚ¬Z) Ù (¬XÚYÚZ) Ù (¬XÚYÚ¬Z).