命题逻辑

命题

命题
: 命题是一个陈述预计(即陈述事实的语句),它或真或假,但不能既真又假。

我们用字母来表示命题变元,它是代表命题的变量。习惯上用字母表示命题。如果一个命题是真命题,它的真值为真,用表示;如果它是假命题,其真值为假,用表示。

涉及命题的逻辑领域称为命题演算命题逻辑。许多数学陈述都是有一个或多个命题组合而来。称为复合命题的新命题是由已知命题用逻辑运算符组合而来。

命题逻辑中的命题公式(well formed formula 简记为wff)递归地定义为:

  1. 单个命题变项是命题公式
  2. 如果是命题公式,则()也是命题公式;
  3. 如果和是命题公式,则有逻辑联结词联结和的符号串也是命题公式,如等。
  4. 有限次应用(1)~(3)构成的符号串才是命题公式。


: 令为一个命题,则的否定记作(也可记作),指“不是所指的情形”。命题读作“非”。的否定的真值和的真值相反。

非也可以用符号表示,与表示的意思相同。

命题之否定的真值表

合取(and)
: 令和为命题。、的合取即命题“并且”,记作。当和都是真时命题为真,否则为假

析取(or)
: 令和为命题。、的析取即命题“或”,记作。当和均为假时,命题为假,否则为真。

异或
: 令和为命题。、的异或(记作)是这样一个命题: 当和中恰好只有一个为真命题时为真,否则为假。

蕴含
: 令和为命题条件语句是命题“如果,则”。当为真而为假时,条件语句为假,否则为真。在条件语句中,称为假设(前件、前提),称为结论(后件)。

条件语句

语句称为条件语句,因为可以断定在条件成立的时候为真。条件语句也称为蕴含。,则是的必要条件。

充分条件、必要条件、充分必要条件

  • 充分条件: 如果A能推出B,那么A就是B的充分条件。其中A为B的子集,即属于A的一定属于B,而属于B的不一定属于A,具体的说若存在元素属于B的不属于A,则A为B的真子集;若属于B的也属于A,则A与B相等。
  • 必要条件: 必要条件是数学中的一种关系形式。如果没有A,则必然没有B;如果有A而未必有B,则A就是B的必要条件,记作,读作“B含于A”。数学上简单来说就是如果由结果B能推导出条件A,我们就说A是B的必要条件。
  • 充分必要条件: 也称充要条件 如果是的充要条件,则通过可以推导出,通过也可以推导出,。当且仅当即指充要条件。

“仅当”和“除非”

  • “仅当”,表达了“如果,则”同样的意思。
  • “除非”,与拥有相同的真值。可以做下转换,除非”,也就是说“如果非则”即

逆命题、逆否命题与反命题
: 由条件语句可以构成一些新的条件语句。特别是三个常见的相关条件语句还拥有特殊的名称。命题称为的逆命题,而的逆否命题是命题。命题称为的反命题。三个由衍生出来的条件语句中,只有逆否命题总是和具有相同的真值。

当两个复合命题具有相同的真值时,我们称它们是等价的。前提为真,结论为假时才为假。

双条件语句
: 令和为命题。双条件语句是命题“当且仅当”。当和有同样的真值时,双条件语句为真,否则为假(即同为真或同为假)。双条件语句也称为双向蕴含。

与有完全相同的真值。

条件的隐式使用

~

复合命题的真值表

逻辑运算符的优先级

运算符 优先级
1
2
3
4
5

逻辑运算和位运算

真值
1
0

计算机的位运算对应于逻辑联结词(对应与、或、异或 )。

永真式

假设是一个元命题公式,

  • 若其所有个真值指派都是成真指派,则称为永真式重言式(rautology),即无论所有命题变元取何真值,命题公式的真值都为真。
  • 若其所有个真值指派都是成假指派,则称为永假式矛盾式(contradiction),即无论所有命题变元取何真值,命题公式的真值都为假。
  • 若至少存在一个成真指派,则称为可满足式(statisfiable formula)
  • 若至少存在一个成真指派及成假指派,则称为非重言的可满足式

重言式一定是可满足式

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