离散数学(一)知识梳理
逻辑和证明部分
命题逻辑题型
命题符号化问题
将自然语言转为符号化逻辑命题
用命题变量来表示原子命题
用命题联结词来表示连词
命题公式的类型判断
判断命题公式是否是永真式、矛盾式、可能式
利用真值表判断
利用已知的公式进行推理判断
利用主析取和合取范式判断
定理:A为含有n个命题变元的命题公式,若A的主析取
范式含有2^n个极小项,则A为重言式,若极小项在0到
2^n之间,则为可满足式,若含有0个极小项,则A为矛
盾式;若A的主合取范式含有2^n个极大项,则A为矛盾
式,若极小项在0到2^n之间,则为可满足式,若含有0
个极小项,则A为重言式
翻译:一个命题公式化成主范式后,若所有项都分布
在主析取范式中(主合取范式为1)则为重言式;若所
有项都分布在主合取范式中(主析取范式为0)则为矛
盾式;若均有分布,则为可满足式。【思想来源:真
值表法求主范式】
一个质析取式是重言式的充要条件是其同时含有某个
命题变元及其否定式;一个质合取式是矛盾式的充要
条件是其同时含有某个命题变元及其否定式
一个析取范式是矛盾式当且仅当它的每项都是矛盾
式;一个合取范式是重言式当且仅当它的每项都是重
言式
求(主)析取或合取范式
等值演算法
1. 利用条件恒等式消除条件(蕴含和双条件)联结
词,化简得到一个范式
2. 在缺项的质项中不改变真值地添加所缺项,化简得
到一个主范式
3. 出包含所有命题变元排列中剩余项,凑出另一个
主范式(思想上类似于真值表法)
真值表法
1. 画出命题公式真值表
2. 根据真值表结果求出主范式
主析取范式:真值为1的所有项,每一项按对应01
构成极小项
主合取范式:真值为0的所有项,每一项按对应01
构成极大项
形式证明与命题推理
利用推理规则构造一个命题公式的序列,证明结论形式证明:命题逻辑的论证是一个命题公式的序列,其中每个公式或者是前提,或者是由它之前的公式作为前提推得的结论,序列的最后一个是待证的结论,这样的论证也称为形式证明。
核心方法
把非条件语句全部转为条件语句
利用条件的逆否命题和双条件的拆分
利用重言式/矛盾式来不改变真值地添项
蕴含证明规则:A1,A2, …, An⇒ A → B 等价于A1,A2, …,
An,A⇒ B【意义:使用结论的前提时应标为附加前提】
(适用:结论为条件语句)
反证法:若要证A1,A2, …, An⇒ B,将ØB加入前提,通
过证明:A1,A2, …, An, ØB⇒ C, ØC完成证明。(适用:
结论仅单命题)
根据已知命题构造满足一定真值组合条件的命题表达式
真值表的应用
画出逻辑命题的真值表,注意n个命题变元的真值表有2^n行谓词逻辑题型
涉及谓词的命题符号化问题
注意论域与量词的表示方法
特性谓词
存在量词/全称量词
判断谓词公式的真值/谓词公式关系式对错判断
对于一个谓词逻辑公式,给每个谓词符号指定一个具体谓
词,每个自由变量取定其个体域中的个体,称为这个谓词
逻辑公式的一个解释。一个谓词逻辑公式,如果它在每个
解释的真值均为真,则称其为永真式。
A≡ B当且仅当A↔B为永真式;;A⇒B当且仅当A→B为永真
式。
谓词逻辑推理证明的检错和纠错
推理规则(将量词去掉,将谓词逻辑的推理化作命题逻辑
的推理)
全称示例US:∀xA(x) ⇒A(x)
全称生成UG:A(x)⇒ ∀xA(x)
存在示例ES:∃xA(x) ⇒A(c) (c为特定解释)
存在生成EG:A(c)⇒ ∃xA(x)
基础知识
逻辑运算符/联结词
合取(Conjunction):交集,且运算
第一范式正则化不能产生稀疏解
析取(Disjunction):并集,或运算
异或
否定/非
条件
双条件
命题公式分类
重言式/永真式
命题公式的逻辑等价
双条件为永真式
命题公式的蕴含关系
蕴含为永真式
矛盾式
可满足式/可能式
范式(Normal Form)【判断:看最外层的运算符】原子命题:不能继续拆分的命题(包括否命题)质XX式
质合取式:若干原子命题的合取
质析取式:若干原子命题的析取
XX范式
析取范式:质合取式的析取
合取范式:质析取式的合取
主范式
普通范式不具有唯一性,主范式具有唯一性最小项:包含所有项的合取式
最大项:包含所有项的析取式
主析取范式:每项质合取式都是最小项
主合取范式:每项质析取式都是最大项命题运算律
交换律
结合律
分配律
p∨ (q∧r) ≡ (p ∨q) ∧(p ∨r)
p∧(q ∨r) ≡ (p ∧q) ∨(p ∧r)
p→ q≡ ¬p∨ q
p↔ q≡ (p ∧ q)∨ (¬p∧ ¬q)
推理规则
假言推理:p → q, p ⇒ q
取拒式:p → q, Øq ⇒ Øp
假言三段论:p → q, q→ r ⇒ p → r
析取三段论:p ∨ q, Øp ⇒ q
附加律:p ⇒ p ∨ q
化简律:p ∧ q ⇒ p
合取律:p, q⇒ p ∧ q
消解律:p ∨ q, Øp ∨ r ⇒ q ∨ r
谓词和量词
与函数对比:y=f(x)
谓词:定义运算关系f
量词:定义x取值范围(论域)
二者共同决定真值y
由上述元素构成命题函数
量词种类
全称量词
特称量词/存在量词
唯一性量词
命题函数表示方式
大写字母表示谓词
小写字母表示个体(命题函数中个体出现的次序很重
要)
论域与特性谓词
引入特性谓词来代替论域声明
特性谓词和普通谓词应用不同的字母体系来表示
特性谓词表示方式
∀xP(x)  ⇝  ∀x(A(x)→ P(x))
∃xP(x)  ⇝  ∃x(A(x)∧ P(x))

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