- •Логика предикатов
- •§ 1. Основные понятия
- •§ 2. Классификация предикатов
- •Примеры:
- •§ 3. Множество истинности предиката
- •Примеры:
- •Утверждения:
- •Примеры:
- •§ 4. Равносильность предикатов
- •Пример 1
- •§ 5. Логические операции над предикатами Отрицание предиката
- •Примеры:
- •Пример 3
- •Предикат от n переменных и квантор общности
- •Квантор существования
- •Замечание
- •Предикат от n переменных и квантор существования
- •Замечание
- •Примечание
- •§ 7. Численные кванторы
- •Ограниченные кванторы
- •§ 8. Формулы логики предикатов
- •Определение формулы логики предикатов (по индукции)
- •§ 9. Классификация формул логики предикатов
- •Классификационные определения для формул логики предикатов
- •Значение формулы логики предикатов
- •§ 10. Тавтологии (равносильности) логики предикатов
- •Доказательство
- •§ 11. Равносильные преобразования формул
- •Пример неравносильных формул
- •§ 12. Общезначимость и выполнимость
- •Из определений следует:
- •Связь между общезначимостью и выполнимостью формул логики предикатов.
- •Проблема разрешения для общезначимости и выполнимости формул.
- •Решение проблемы для формул на конечных множествах.
- •Алгоритм распознавания общезначимости формул в частных случаях
- •Теорема 1
- •Следствие
- •Решение проблемы для -формул и-формул.
- •§ 13. Примеры и задачи
- •§ 14. Решение примеров
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение примеров:
- •Литература
- •Содержание
§ 14. Решение примеров
На множестве M = {1, 2, 3, …, 20} заданы предикаты:
A (х): «х не делится на 5»;
B (х): «x - четное число»;
С(х): «х - число простое»;
D(х): «х кратно 3».
Найдите множества истинности предиката:

Решение:
Область истинности для предиката

= M
{5,
10, 15, 20}Область истинности для предиката
: M

= M
{3,
6, 9, …, 18}Область истинности для заданного предиката

+
=
(
)+
=
M
{5,
10, 15, 20}
M
{3,
6, 9, …, 18} == {1, 2, 4, 7, 8, 11, 13, 14, 16, 17, 19}
Найдите множества истинности предиката:
(x).
Решение:
Область истинности для предиката

= M
{5,
10, 15, 20}Область истинности для предиката
:
= {2, 4, 6, …, 20}Область истинности для заданного предиката

+
=
+
=(
)+
=(M
=
== {2, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20}
Установить, является следующее высказывание истинным или ложным, при условии, что область определения предикатов M совпадает с R:

Решение

(x
– 3)(x
– 2)
,То есть область истинности предиката
есть совокупность двух открытых
полусегментов:
=
(-
По определению

Предикат
опровержимый для всехна
,
следовательно, высказывание
= 0.
Решение
,
,
т.е.
= (-
Т.к
,
то
=
1, на
(-
– выполним
Приведите примеры таких значений a, для которых данное высказывание: а) истинно; б) ложно. (M=R).
Решение


D =
– 4a,
т.е P(x)
-выполнимый, при a
,
при D
и P(x) –тождественно ложный, при a
,
приD
0, т.к тогда уравнение не имеет корней.По теореме Виета из уравнения
имеем
При D
рассмотрим все случаи:
При a
, т.е a
.
Если
,
значит
,
следовательно
.
Т.е
При a
,
если
,
значит
,
следовательно
.
Т.е
При a=0 имеем
,
т.еx
= 0.
-
ложно
Даны утверждения
A(n): « число n делится на 3 »,
B(n): « число n делится на 2 »,
C(n): « число n делится на 4 »,
D(n): « число n делится на 6 »,
E(n): « число n делится на 12 ».
Укажите, какие из следующих утверждений истинны, какие ложны:
;
;
;
;
;
;
.
Решение примеров:

Область истинности для предиката


Область истинности для предиката


Область истинности для предиката


Область истинности для предиката
:
=

Области истинности для предикатов
и
совпадают и равны:
=
Тогда


Таким образом, утверждение
истинно
Область истинности для предиката


Область истинности для предиката


Область истинности для предиката


Область истинности для предиката
:
=

Тогда

Таким образом, утверждение
- ложно
Пусть предикат
определен на множествеM
= N
N
и означает «x<y».Какие из следующих предикатов тождественно истинные и какие тождественно ложные:
- выполнимый
предикат Q1(y)
–тождественно-ложный
предикат Q2(y)
–тождественно-истинный
предикат Q3(y)
–тождественно-ложный
предикат Q4(y)
Для тех предикатов из 1), которые не являются ни тождественно истинными, ни тождестывенно ложными, указать область истинности и область ложности.
Q1 = {2,3,…,N}
Доказать следующую равносильность:

Доказательство:
Так как
–
предикатная переменная, подставим
вместо нее конкретный предикат
и докажем, что:
По определению:

Пусть
,
тогда предикатA(x)
– тождественно-истинный, отсюда
– тождественно-ложный предикат, отсюда
по определению связывания квантором
существования по переменнойx
предиката B(x)
получаем выказывание

Отсюда следует, что высказывание
,
значит отрицание этого высказывания
является истинным:
Пусть
(*)
По определению:

Из (*) следует, что
– опровержимый
предикат, тогда его отрицание
- выполнимый предикат.Тогда высказывание
(**)А отрицание высказывания (**) равно нулю:

Доказать следующую равносильность:

Доказательство:
По определению
(*)1)Предположим, что

Тогда по определению (*),
–опровержимый,
т.е.
-предмет,
при котором
.
Получаем
,

Т.к.
,
что
,
то
- доказуемый предикат, т.е.
Тогда
при
Следовательно

При

2) Предположим, что

Тогда по определению (*),
–тождественно
истинный, т.е.
-предмет,
при котором
.
ПолучаемЕсли
,
то значениеc
не важно

Если c=1, то значение
не важно

Т.к.
,
что
,
то
- доказуемый предикат, т.е.
Тогда
при
Следовательно

При

Доказать следующую равносильность:
1.

Законы де Моргана для кванторов


Доказательство.
Данная формула замкнута, т.е. не имеет свободных предметных переменных. Поэтому подставим в эту формулу вместо предикатной переменной
любой конкретный одноместный предикат
,
определенный на некотором множестве
М=>получим высказывание
(*)
-тавтология
Для доказательства его истинности (*) нужно убедиться, что обе части эквивалентности одновременно истинны или одновременно ложны. В самом деле, высказывание
истинно тогда и только тогда, когда
высказывание
ложно, что возможно, на основании
определения, тогда и только тогда,
когда предикат
-опровержим:
Далее, опровержимость предиката
означает выполнимость предиката
,
что равносильно истинности высказывания
(по
определению)
Итак, высказывание
истинно тогда и только тогда, когда
высказывание
истинно. Следовательно, высказывание
(*) истинно, что и доказывает тождественную
истинность первой формулы.
Найти отрицания следующих формул:

Решение:


Даны два предиката Q(x, y) и R(y, z), определенные на множестве M
M,
где M = {a, b, c}.
Записать без использования кванторных
операций следующие формулы:
:Решение:





Привести к приведенной нормальной форме следующие формулы логики предикатов:

















