
- •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
,
.