Занятие 1. Суждение. Высказывание. Формализация высказывания. Простые высказывания. Сложные высказывания. Операции над сложными высказываниями. Таблицы истинности
Высказывание – это повествовательное предложение, относительно которого имеет смысл утверждать, что оно является истинным либо ложным. Таким образом, отличительной особенностью высказываний является возможность принимать одно из двух значений: истина – 1, ложь – 0. Эти значения называются истинностными значениями.
Например, высказывание «Москва — столица Российской Федерации» является истинным, а высказывание «Волга впадает в Черное море» — ложным.
Задание: укажите, какие из высказываний являются истинными и какие — ложными.
а) 3+2 = 5; б) 3< 2; в) 3х < 2; г) у2 ≤ 0;
д) «Число слов в этом предложении равно семи»;
е) «Осень — лучшая пора года»;
ж) «Знаете ли вы украинскую ночь?»;
з) «В четырехугольнике противоположные стороны конгруэнтны»;
и) «Во всяком четырехугольнике противоположные стороны конгруэнтны»;
к) «В некоторых четырехугольниках противоположные стороны конгруэнтны»;
л) «Существует число х такое, что х2 < 0»;
м) «Для всякого числа х |х| > 0»;
н) «В городе N более 100 000 жителей»;
о) «Существует наибольшее натуральное число»;
п) H20+S03=H2S04.
Высказывания бывают:
1. Простыми – если в них нельзя выделить часть, которая сама является высказыванием и не совпадает по смыслу с исходными;
2. Составными – в противном случае.
Простые высказывания будем обозначать малыми буквами латинского алфавита, а факт истинности или ложности высказывания записывать собственно: а = 1 или а = 0.
Буквы, обозначающие переменные высказывания, будем называть высказывательными переменными.
Для конструирования составных высказываний из простых используют так называемые логические связки:
1. не; неверно, что;
2. и; а; но;
3. или; либо;
4. если, то;
5. тогда и только тогда, когда.
Логические операции над высказываниями:
1. Отрицанием высказывания а называется новое высказывание, обозначаемое
и читаемое не а, неверно, что а, которое является истинным тогда и только тогда, когда высказывание а ложно, и наоборот.
2. Конъюнкцией двух высказываний а и bназывается новое высказывание, обозначаемое
, которое истинно тогда и только тогда, когда оба высказывания истинны и ложное во всех остальных случаях.
3. Дизъюнкцией двух высказываний а и b называется высказывание, обозначаемое
, которое является ложным тогда и только тогда, когда ложны оба высказывания и истинное во всех остальных случаях.
4. Импликацией двух высказываний а и b называется высказывание, обозначаемое
, которое является ложным тогда и только тогда, когда 1-ое высказывание а истинно, а второе высказывание b – ложно.
5. Эквиваленцией двух высказываний а и b называется высказывание, обозначаемое
, которое является истинным тогда и только тогда, когда оба высказывания принимают одинаковые значения истинности.
Под формулой в логике высказыванийбудем понимать:
-любое конкретное или любое переменное высказывание
- если а и b формулы, то формулами также являются 
;
- других формул, кроме указанных выше, нет.
Под таблицей истинности будем понимать перечень всех логических возможностей формулы с указанием значений истинности самой формулы в каждой логической возможности.
| a | b |
|
|
|
|
Запишем определения логических операций в виде таблицы истинности:
| а |
|
Формула называется выполнимой, если она принимает значение «истинна», хотя бы в одной своей логической возможности и не является тавтологией.
Для любых формул A, B, C справедливы следующие равносильности:
1. Коммутативность.
а) A
B º B
A (для конъюнкции); б) AÚB º BÚA (для дизъюнкции).
2. Ассоциативность.
а) A
(B
C) º (A
C)
C (для конъюнкции);
б) AÚ (B ÚC) º (A Ú B) ÚC (для дизъюнкции).
3. Дистрибутивность.
а) A
(B ÚC) º A
BÚA
C (для конъюнкции относительно дизъюнкции);
б) AÚ(B
C) º (AÚB)
(AÚC) (для дизъюнкции относительно конъюнкции).
4. Закон де Моргана.
а)
º
Ú
(отрицание конъюнкции – дизъюнкция отрицаний);
б)
º
(отрицание дизъюнкции – конъюнкция отрицаний).
5. Идемпотентность.
а) A
A º A (для конъюнкции); б) AÚA º A (для дизъюнкции).
6. Поглощение.
а) A
(AÚB) º A (1– ый закон поглощения);
б) AÚA
B º A (2– ой закон поглощения).
7. Расщепление (склеивание).
а) A
B Ú A
(
) º A (1–ый закон расщепления);
б) (AÚB)
(AÚ
º A (2–ой закон расщепления).
8. Двойное отрицание.
º A.
9. Свойства констант.
а) A
1 º A; б)A
0 º 0; в)AÚ1 º 1; г) AÚ 0 º A; д)
º 1; е)
º 0.
10. Закон противоречия.
A
º 0.
11. Закон “исключенного третьего”.
AÚ
º 1.
12. A
B º
ÚB.
13. A~B º (A
B)
(B
A) º (A
B) Ú (
.
Каждая из перечисленных равносильностей может быть доказана с помощью таблиц значений функций, составленных для выражений, стоящих слева и справа от символа «º».
Пример:


