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陈述中各命题符号化为:

┐P;

Q∧R;

Q∨U;

Q→S;

Q<=>S

1-2(3)将下列命题符号化

a)如果3+3=6,则雪是白色的.

b)如果3+3≠6,则雪是白色的

c)如果3+3=6,则雪不是白色的.

d)如果3+3≠6,则雪不是白色的

e)王强身体很好,成绩也很好.

f)四边形ABCD是平行四边形,仅当其对边平行

设P:

3+3=6Q:

雪是白色的

R:

王强成绩很好S:

王强身体很好

U:

四边形ABCD是平行四边形V:

四边形ABCD的对边是平行的

于是:

a)可表示为:

P→Q

b)可表示为:

┐P→Q

c)可表示为:

P→┐Q

d)可表示为:

┐P→┐Q

e)可表示为:

S∧R

f)可表示为:

U<=>V

1-3

(1)判别下列公式中哪些是合式公式,那些不是合式公式

a)(Q→R∧S)

b)(P<=>(R→S))

c)((┐P→Q)→(Q→P)))

d)(RS→T)

e)((P→(Q→R))→((P→Q)→(P→R)))

a)不是合式公式(若规定运算符优先级后也可以作为合式公式)

b)是合式公式

c)不是合式公式(括号不配对)

d)不是合式公式

e)是合式公式

1-3

(2)对下列各式用指定的公式进行代换:

a)(((A→B)→B)→A),用(A→C)代换A,用((B∧C)→A代换B。

b)((A→B)∨(B→A),用B代换A,A代换B.

a)((((A→C)→((B∧C)→A))→((B∧C)→A))→(A→C))

b)((B→A)∨(A→B))

1-3(3)用符号形式写出下列命题

a)假如上午不下雨,我去看电影;

否则就在家里读书或看报.

b)我今天进城,除非下雨.

c)仅当你走,我将留下.

[解]a)设P:

上午天下雨.Q:

我去看电影

我在家读书S:

我在家看报

原命题可译为:

(┐P→Q)∧(P→(R∨S))

b)设:

我今天进城Q:

天下雨

┐Q→P

c)设:

你走Q:

我留下

Q→P

1-3(4)称┐P→┐Q为条件命题P→Q的反换式

Q→P为条件命题P→Q的逆换式

┐Q→┐P为条件命题P→Q的逆反式

试写出如下条件命题的反换式,逆换式,逆反式。

(a)如果他有勇气,则他将得胜。

(b)如果天下雨,我不去。

[解](a)设P:

他有勇气,Q:

他将得胜

原条件命题可译为:

反换式:

┐P→┐Q,表示:

如果他没有勇气,则他将不能获胜。

逆换式:

Q→P,表示:

如果他将得胜,则他有勇气。

逆反式:

┐Q→┐P,表示:

如果他不获胜,则他没有勇气。

(b)设P:

天下雨,Q:

我去

P→┐Q

┐P→Q,表示:

如果如果天不下雨,则我去。

如果我不去,则天下雨。

如果我去,则天不下雨。

1-4

(1)试求下列各命题公式的真值表并解释其结果

(a)(P→Q)∧(Q→P);

(b)(P∧Q)→P;

(c)Q→(P∨Q);

(d)(P→Q)<=>(┐P∨Q);

(e)(┐P∨Q)∧(┐(┐P∧┐Q));

(f)┐(P→Q)∧Q∧R。

[解](a)从真值表1-1中可看出:

(P→Q)∧(Q→P)<=>(P<=>Q)

(b)从真值表1-2中可看出:

(P∧Q)→P是永真式

(c)从真值表1-3中可看出:

Q→(P∨Q)是永真式

(d)从真值表1-4中可看出:

(P→Q)<=>(┐P∨Q)是永真式

(e)从真值表1-5中可看出:

(┐P∨Q)∧(┐(┐P∧┐Q))

<=>┐P∨Q

<=>P→Q

<=>┐(P∧┐Q)

P Q

(P→Q)∧(Q→P)

TT

TF

FT

FF

T

F

(f)从真值表1-6中可看出:

┐(P→Q)∧Q∧R是永真式

 

表1-1

P∧Q

(P∧Q)→P

表1-2

P∨Q

Q→(P∨Q)

表1-3

┐P

┐P∨Q

(P→Q)<=>(┐P∨Q)

表1-4

┐Q

┐(┐P∧┐Q)

表1-5

P QR

┐(P→Q)

┐(P→Q)∧Q

┐(P→Q)∧Q∧R

TTT

TTF

TFT

TFF

FTT

FTF

FFT

FFF

表1-6

1-4

(2)用真值表判断下列各组公式是否等价:

(a)P→(Q→R)与(P∧Q)→R

(b)(P→Q)→R与(P∧Q)→R

[解]由表1-7可知P→(Q→R)<=>(P∧Q)→R

而(P→Q)→R<≠>(P∧Q)→R

P→(Q→R)

(P∧Q)→R

(P→Q)→R

FTT

FTF

FFT

FFF

表1-7

1-4(3)试以真值表证明下列命题:

(a)合取运算的结合律

(b)德摩根定律

[解](a)如表1-8,(P∧Q)∧R<=>

(b)如表1-9,┐(P∧Q)<=>┐P∨┐Q

┐(P∨Q)<=>┐P∧┐Q

(P∧Q)∧R

Q∧R

P∧(Q∧R)

表1-8

PQ

┐P∨┐Q

┐(P∧Q)

┐P∧┐Q

┐(P∨Q)

表1-9

2-4(4)证明下列等价式:

(a)A→(B→A)<=>┐A→(A→┐B);

(b)(A∨B)→C<=>(A→C)∧(B→C);

(c)┐(A<=>B)<=>(A∧┐B)∨(┐A∧B);

(d)(((A∧B)∧C)→D)∧(C→(A∨(B∨D)))<=>(C∧(A<=>B))→D

[证](a)A→(B→A)<=>┐A∨(┐B∨A)

<=>(┐B∨A)∨┐A

<=>(A∨┐B)∨┐A

<=>A∨(┐B∨┐A)

<=>A∨(┐A∨┐B)

<=>A∨(A→┐B)

<=>┐A→(A→┐B)

(b)(A→C)∧(B→C)<=>(┐A∨C)∧(┐B∨C)

<=>(┐A∧┐B)∨C

<=>┐(A∨B)∨C

<=>(A∨B)C

(c)┐(A<=>B)<=>┐((A→B)∧(B→A))

<=>┐((┐A∨B)∧(┐B∨A))

<=>┐(┐A∨B)∨┐(┐B∨A))

<=>(A∧┐B)∨(B∧┐A))

(d)(((A∧B)∧C)→D)∧(C→(A∨(B∨D)))

<=>((┐(A∧B∧C)∨D)∧(┐C∨(A∨B∨D)))

<=>(┐A∨┐B∨┐C∨D)(┐C∨A∨B∨D)

<=>(┐C∨D)∨((┐A∨┐B)∧(A∨B))

<=>(┐C∨D)∨((A∧┐B)∨(B∧┐A))

<=>(┐C∨D)∨┐((┐A∨B)∧(┐B∨A))

<=>(┐C∨┐((┐A∨B)∧(┐B∨A)))∨D

<=>┐(C∧(┐A∨B)∧(┐B∨A))∨D

<=>┐(C∧(A→B)∧(B→A))∨D

<=>┐(C∧(A<=>B))∨D

<=>(C∧(A<=>B))→D

1-4(5)判断下列命题公式的类型(永真;

永假;

非永真,也非永假):

(a)((P→Q)∧P)→Q;

(b)┐(P→(P∨Q))∧R;

(c)P∧(((P∨Q)∧┐P)→Q).

[解](a)((P→Q)∧P)→Q

<=>((┐P∨Q)∧P)→Q

<=>┐((┐P∨Q)∧P)∨Q

<=>(┐(┐P∨Q)∨┐P)∨Q

<=>((P∧┐Q)∨┐P)∨Q

<=>((P∨┐P)∧(┐Q∨┐P))∨Q

<=>(┐Q∨┐P)∨Q

<=>T∨┐P

<=>T

∴(a)为永真式

(b)┐(P→(P∨Q))∧R

<=>┐(┐P∨P∨Q)∧R

<=>(P∧┐P∧┐Q)∧R

<=>F∧R

<=>F

∴(b)为永假式

(c)P∧(((P∨Q)∧┐P)→Q)

<=>P∧(┐((P∨Q)∧┐P)∨Q)

<=>P∧(┐((P∧┐P)∨(Q∧┐P))∨Q)

<=>P∧(┐(F∨(Q∧┐P))∨Q)

<=>P∧(┐Q∨P∨Q)

<=>P∧T

<=>P

∴(c)为非永真式,也非永假式

1-4.(6)化简如下语句:

“情况并非如此:

若他不来,则我不去”。

[解]:

首先符号化上述语句。

设P:

他来。

Q:

则原句:

┐(┐P→┐Q)

然后化简上述命题公式

<=>┐(┐┐Q→┐┐P)

<=>┐(Q→P)

<=>┐(┐Q∨P)

<=>Q∧┐P

即:

我去了,但他未来。

1—4(7)(a)如果A∨C<=>B∨C,是否有A<=>B?

如果A∧C<=>B∧C,是否有A<=>B?

如果┐A<=>┐B,是否有A<=>B?

[解](a)不能说必有A<=>B,因为当A∨C<=>B∨C时,有可能某种指派使C为T,但A、B的值并不相同

(b)不能说必有A<=>B,因为当A∧C<=>B∧C时,有可能某种指派使C为F,但A、B的值并不相同

(c)结论正确。

因为(A→B)<=>(┐B→┐A),所以┐B→┐A为永真式时,A→B也是永真式。

即┐B=>┐A时,必有A=>B。

同理┐A=>┐B时,B=>A。

所以┐B<=>┐A时,必有A<=>B

1—5

(1)试证下列各式为永真式:

(a)(P∧(P→Q))→Q;

(b)┐P→(P→Q);

(c)((P→Q)∧(Q→R))→(P→R);

(d)((P∧Q)∨(Q∧R)∨(R∧P))<=>((P∨Q)∧(Q∨R)∧(R∨P))

[解](a)(P∧(P→Q))→Q

<=>(P∧(┐P∨Q))→Q

<=>(P∧┐P)∨(P∧Q))→Q

<=>(P∧Q)→Q

<=>┐(P∧Q)∨Q

<=>┐P∨┐Q∨Q

<=>┐P∨T

(b)┐P→(P→Q)

<=>P∨(┐P∨Q)

<=>P∨┐P∨Q

<=>T∨Q

(c)当本条件命题的后件为F时,必有P:

T;

R:

F考察条件的前件(P→Q)∧(Q→R)。

当Q:

F时,因P→Q:

F;

T时,因Q→R:

F。

所以前件必为F。

故(P→Q)∧(Q→R)=>P→R

因此((P→Q)∧(Q→R))→(P→R)是永真式

(d)(P∧Q)∨(Q∧R)∨(R∧P)

<=>(Q∧(P∨R))∨(R∧P)

<=>(Q∨(R∧P))∧((P∨R)∨(R∧P))

<=>(Q∨R)∧(Q∨P)∧(P∨R)

<=>(P∨Q)∧(Q∨R)∧(R∨P)

∴(P∧Q)∨(Q∧R)∨(R∧P)<=>(P∨Q)∧(Q∨R)∧(R∨P)

1-5

(2)不构造真值表证明下列蕴涵式:

(a)(P→Q)=>P→(P∧Q);

(b)(P→Q)→Q=>P∨Q;

(c)(Q→(P∧┐P))→(R→(R→(P∧┐P)))=>R→Q

[证](a)解法1

设P→Q为T,则

(1)P为T,Q为T因而P→(P∧Q)为T

(2)P为F则必有P→(P∧Q)为T

所以(a)成立。

解法2

设P→(P∧Q)为F

则P为T,Q为F所以P→Q为F

解法3

(P→Q)→(P→(P∧Q))

<=>┐(┐P∨Q)∨(┐P∨(P∧Q))

<=>┐(┐P∨Q)∨((┐P∨P)∧(┐P∨Q))

<=>┐(┐P∨Q)∨(┐P∨Q)

所以(a)成立。

(b)设P∨Q为F,则P为F,Q为F

则P→Q为T,所以(P→Q)→Q为F

所以(b)成立。

(c)(Q→(P∧┐P))→(R→(R→(P∧┐P)))

<=>┐(┐Q∨F)∨(┐R∨(┐R∨F))

<=>┐(┐Q)∨(┐R∨┐R)

<=>┐(┐Q)∨┐R

<=>┐Q→┐R

<=>R→Q

所以(Q→(P∧┐P))→(R→(R→(P∧┐P)))<=>R→Q

当然有(Q→(P∧┐P))→(R→(R→(P∧┐P)))=>R→Q

1-5(3)试证明P<=>Q,Q逻辑蕴含P。

[证]本题要求证明:

(P<=>Q)∧Q=>P

  设(P<=>Q)∧Q为T,则Q为T且(P<=>Q)为T

  所以P必为T,因而蕴含式成立。

1-5(4)逻辑推证下列各式:

(a)P=>(┐P→C);

(b)┐A∧B∧C=>C;

(c)C=>A∨B∨┐B;

(d)┐(A∧B)=>┐A∨┐B;

(e)┐A→(B∨C),D∨E,(D∨E)→┐A=>B∨C;

(f)(A∧B)→C,┐D,┐C∨D=>┐A∨┐B。

[证](a)若P为T,则┐P为F,故┐P→C必为T。

(b)若C为F,则┐A∧B∧C必为F。

故(b)成立。

(c)因为A∨B∨┐B<=>T。

故C=>A∨B∨┐B。

(d)设┐A∨┐B为F,则A为T且B为T

   所以A∧B为T,┐(A∧B)为F。

故(d)成立。

(e)设┐A→(B∨C),D∨E,(D∨E)→┐A均为T

    则因D∨E为T及(D∨E)→┐A为T,而可得┐A为T

又因┐A→(B∨C)为T 故得B∨C为T,故(e)成立。

(f)设(A∧B)→C,┐D,┐C∨D均为T,

    则D为F,由┐C∨D为T,可知C为F。

    再由(A∧B)→C为T可得A∧B为F,

    因而必有┐(A∧B)为T,也即A∨┐B为T,

    故(f)成立。

1-6(1)把下列各式用只含∨和┐的等价式表达,并要尽可能简单:

(a)(P∧Q)∧┐P;

(b)(P→(Q∨┐R))∧┐P∧Q;

(c)┐P∧┐Q∧(┐R→P)。

[解](a)(P∧Q)∧┐P

   <=>(P∧┐P)∧Q

   <=>F∧Q

   <=>┐(T∨┐Q)

  (b)(P→(Q∨┐R))∧┐P∧Q

   <=>(┐P∨Q∨┐R)∧(┐P∧Q)

   <=>(┐P∧┐P∧Q)∨(Q∧┐P∧Q)∨(┐R∧┐P∧Q)

   <=>(┐P∧Q)∨(┐P∧Q)∨(┐P∧Q∧┐R)

   <=>(┐P∧Q)∨(┐P∧Q∧┐R)

   <=>(┐P∧Q)∧(T∧┐R)

<=>(┐P∧Q)∧T

<=>┐P∧Q

<=>┐(P∨┐Q)

    (c)┐P∧┐Q∧(┐R→P)

     <=>┐P∧┐Q∧(R∨P)

<=>(┐P∧┐Q∧R)∨(┐P∧┐Q∧P)

<=>(┐P∧┐Q∧R)∨F

<=>┐P∧┐Q∧R

<=>┐(P∨Q∨┐R)

1-6(2)对下列各式仅用“或非”(↓)表示:

(a)┐P;

(b)P∨Q;

(c)P∧Q;

[解]:

(a)┐P<=>┐(P∨P)<=>P↓P

   (b)P∨Q<=>┐(┐(P∨Q))<=>┐(P↓Q)

                   <=>(P↓Q)↓(P↓Q)

   (c)P∧Q<=>┐(┐P∨┐Q)<=>┐P↓┐Q

                   <=>(P↓P)↓(Q↓Q)

1-6(3)对下列各式仅用“与非”(↑)表示:

(a)┐P<=>┐(P∧P)<=>P↑P

   (b)P∨Q<=>┐(┐P∧┐Q)<=>┐P↑┐Q

<=>(P↑P)↑(Q↑Q)

     (c)P∧Q<=>┐(┐(P∧Q))<=>┐(P↑Q)

                     <=>(P↑Q)↑(P↑Q)

1-6(4)把P→(┐P→Q)分别表示成只含“↑”和只含“↓”的等价公式。

 [解]P→(┐P→Q)<=>┐P∨(P∨Q)<=>T∨Q<=>T

    <=>┐P∨P<=>(┐P↑┐P)↑(P↑P)

<=>P↑(P↑P)。

    P→(┐P→Q)<=>┐P∨P

<=>(┐P↓P)↓(┐P↓P)

<=>((P↓P)↓P)↓((P↓P)↓P)。

1-6(5)把P↑Q表示成只含“↓”的等价公式,把P↓Q表示成只含“↑”的等价公式。

 [解]P↑Q<=>┐(P∧Q)<=>┐P∨┐Q<=>(P↓P)∨(Q↓Q)

<=>[(P↓P)↓(Q↓Q)]↓[(P↓P)↓(Q↓Q)]。

    P↓Q<=>┐(P∨Q)<=>┐P∧┐Q<=>(P↑P)∧(Q↑Q)

<=>[(P↑P)↑(Q↑Q)]↑[(P↑P)↑(Q↑Q)]。

1-6(6)证明{∨},{∧}和{→}不是最小联结词组。

 [证](反证法)若{∨},{∧},{→}均是最小联结词组,则

    否定(┐)命题连接词可分别仅用∨,∧,→表示,即

    ┐P<=>(P∨…)

┐P<=>(P∧…)

┐P<=>P→(P→(P→…)…)

但当时所有命题变元均指派T时,各等价式的左端为F

而右端却为T,故产生矛盾。

故{∨},{∧}和{→}均不是最小联结词组。

                c

1-6(7)证明{┐,→},{┐,→}是最小联结词组。

[证]:

因为{┐,∨}是最小联结词组,且P∨Q<=>┐P→Q 。

故{┐,→}是功能完备的联结词组。

又{┐}和{→}都不是功能完备的,所以{┐,→}是最小联结词组。

               c     c               c

又因为P→Q<=>┐(P→Q)故{┐,→}也是功能完备的联结词组。

但{→}

                                  c

不是功能完备的。

因为若它是功能完备的,则否定(┐)命题联结词必有仅用→表示,即:

       c  c   c

┐P<=>(P→(P→(P→…)…)                  c

但当对命题变元指派F时,上等价式的左端为T,但右端为F,矛盾。

所以{┐,→}也是最小联结词组。

1-7(1)求公式P∧(P→Q)的析取范式和合取范式。

[解]析取范式:

   P∧(P→Q)<=>P∧(┐P∨Q)

<=>(P∧┐P)∨(P∧Q)

   合取范式:

   或

P∧(P→Q)<=>P∧(┐P∨Q)

<=>(P∨(Q∧┐Q))∧(┐P∨Q)

<=>(P∨Q)∧(P∨┐Q)∧(┐P∨Q)

1-7(2)把下列各式化为析取范式(每项两个变元):

(a)(┐P∧Q)→R;

(b)P→((Q∧R)→S);

(c)(P→Q)→R;

(d)┐(P∧Q)∧(P∨Q);

(a)(┐P∧Q)→R<=>┐(┐P∧Q)∨R

<=>P∨┐Q∨R

<=>P∧(Q∨┐Q)∨┐Q∧(R∨┐R)∨R∧(P∨┐P)

<=>(P∧Q)∨(P∧┐Q)∨(┐Q∧R)∨(┐Q∧┐R)∨(R∧P)(R∧┐P)

     (b)P→((Q∧R)→S)

<=>┐P∨(┐(Q∧R)∨S)<=>┐P∨┐Q∨┐R∨S

<=>┐P∧(Q∨┐Q)∨┐Q∧(R∨┐R)∨┐R∧(S∨┐S)∨S∧(P∨┐P)

<=>(┐P∧Q)∨(┐P∧┐Q)∨┐(Q∧R)∨(┐Q∧┐R)∨(┐R∧S)∨(┐R∧┐S)∨(SP)∨(S∧┐P)

     (c)(P→Q)→R<=>┐(┐P∨Q)∨R

<=>(P∧┐Q)∨R<=>(P∧┐Q)∨(R∧(P∨┐P))

<=>(P∧┐Q)∨(R∧P)∨(R∧┐P)

     (d)┐(P∧Q)∧(P∨Q)

<=>(┐P∨┐Q)∧(P∨Q)

<=>(┐P∧P)∨(┐P∧Q)∨(P∧┐Q)∨(┐Q∧Q)

1-7(3)把下列各式化为合取范式:

(a)P∨(┐P∧Q∧R);

(b)┐(P→Q)∨(P∨Q);

(c)┐(P→Q);

(d)(P→Q)→R;

(e)(┐P∧Q)∨(P∧┐Q)

(a)P∨(┐P∧Q∧R)<=>(P∨┐P)∧(P∨Q)∧(P∨R)

    <=>(P∨Q)∧(P∨R)

(b

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