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1、离散数学定义定理1.3.1命题演算的合式公式规定为:(1)单个命题变元本身是一个合式公式。(2)如果A是合式公式,那么┐A是合式公式。(3)如果A和B是合式公式,那么(A∨B)、(A∧B)、(A→B)、(ADB)、都是合式公式。(4)当且仅当有限次地应用(1)(2)(3)所得到的包含命题变元,连接词和圆括号的符号串是合式公式。1.3.2设Ai是公式A的一部分,且Ai是一个合式公式,称Ai是A的子公式。1.3.3设P为一命题公式,P1,P2,……,Pn为出现在P中的所有命题变元,对P1,P2,……,Pn指定一组真值称为对P的一种指派。若指定的一种指派,使P的值为真,则称这组指派为
2、成真指派。若指定的一种指派,使P的值为假,则称这种指派为成假指派。含n个命题变元的命题公式,共有2n个指派。1.3.4给定两个命题公式A和B,设P1,P2,……,Pn为所有出现于A和B中的原子变元,若给P1,P2,……,Pn任一组真值指派,A和B的真值都相同,称A和B是等价的,记做A<=>B。1.3.5设A为一命题公式,若A在它的各种指派情况下,其取值均为真,则称A为重言式或永真式。1.3.6设A为一命题公式,若A在它的各种指派情况下,其取值均为假,则称A为矛盾式或永假式。1.3.7设A为一命题公式,若A在它的各种指派情况下至少存在一组成真指派,则称A为可满足式。1.4.1设X
3、式合式公式A的子公式,若有Y也是一个合式公式,且X<=>Y,如果将A中的X用Y置换,得到公式B,则A<=>B。1.4.2设A,B为两个命题公式,A<=>B,当且仅当A←→B为一个重言式。P=>Q称做P蕴含Q或蕴含式,又称永真条件式。蕴含式有下列性质:(1)对任意公式A,又A=>A;(2)对任意公式A,B和C,若A=>B,B=>C,则A=>C;(3)对任意公式A,B和C,若A=>B,A=>C,则A=>(B∧C);(4)对任意公式A,B和C,若A=>C,B=>C,则A∨B=>C.1.4.3设P,Q为任意两个命题公式,P<=>Q的充分必要条件式P=>Q,,Q=>P。蕴含式推理P∧Q=
4、>P化简式P∧Q=>Q化简式P=>P∨Q附加式┐P=>P→Q变形附加式Q=>P→Q变形附加式┐(P→Q)=>P变形简化式┐(P→Q)=>┐Q变形简化式p∧(P→Q)=>Q假言推论┐Q∧(P→Q)=>┐P拒取式┐p∧(P∨Q)=>Q析取三段式(P→Q)∧(Q→R)=>P→R条件三段式(PDQ)∧(QDR)=>PDR双条件三段式(P→Q)∧(R→S)∧(P∧R)=>Q→S合取构造二难(P→Q)∧(R→S)∧(P∨R)=>Q∨S析取构造二难P→Q=>(P∨R)→(Q∨R)前后附加式P→Q=>(P∧R)→(Q∧R)前后附加式1.5.1一个命题公式称为合取范式,当且仅当它具有形式:A1∧
5、A2∧…∧An(n≥1),其中A1,A2,…,An都是有命题变元及其否定所组成的析取式。1.5.2一个命题公式称为析取范式,当且仅当它具有形式:A1∨A2∨…∨An(n≥1),其中A1,A2,…,An都是有命题变元及其否定所组成的合取式。1.5.3n个命题变元的合取式,称作布尔合取或小项,其中每个变元与他的否定不能同时存在,但两者必须出现且仅出现一次。小项有如下性质:(1)每个小项具有一个相应的编码,当该编码与其真实指派相同时,该小项为T,在其余2n-1种指派情况下为F。(2)任意两个不同小项的合取是永假。(3)全体小项的析取式为永真。定义1.5.4对于给定的命题公式,如果有一
6、个等价公式,它仅由小项的析取组成,则该等价公式称作原公式的主析取范式。定理1.5.1在真值表中,一个公式的真值为T的指派所对应的小项的析取,即为此公式主析取范式。定理1.5.2任意含n个命题变元的非永假命题公式,其主析取范式是唯一的。定义1.5.5n个命题变元的析取式称作布尔析取或大项。其中每个变元与它的否定不能同时出现,但两者必须出现仅出现一次。定理1.5.3在真值表中一个公式的真值为F的指派所对应的大项的合取,称为此公式的主合取范式。定理1.5.4任意含有n个命题变元的非永假命题公式A,其主合取范式是唯一的。设命题公式中含有n个命题变元,且A的主析取范式中含有k个小项mi1
7、,mi2,…,mik,则A的主合取范式比含有2n-k个大项。如果命题公式A的主析取范式为∑(i1,i2,……,ik),则A的主合取范式为:Π(0,1,2,…,i1-1,i1+1,…,ik-1,ik+1,……,2n-1)。从A的主析取范式求其主合取范式的步骤为:(1)求出A的主析取范式中未包含小项的下标。(2)把(1)中求出的下标写成对应大项。(3)做(2)中县城大项合取,即为A的主合取范式。根据主范式(主析取范式、主合取范式)的定义和定理,可以判定含n个命题变元的公式:(1)若A可化为与其等