命題
命題
: 命題是一個(gè)陳述預(yù)計(jì)(即陳述事實(shí)的語句),它或真或假,但不能既真又假。
我們用字母來表示命題變?cè)?/strong>,它是代表命題的變量。習(xí)慣上用字母表示命題。如果一個(gè)命題是真命題,它的真值為真,用
表示;如果它是假命題,其真值為假,用
表示。
涉及命題的邏輯領(lǐng)域稱為命題演算或命題邏輯。許多數(shù)學(xué)陳述都是有一個(gè)或多個(gè)命題組合而來。稱為復(fù)合命題的新命題是由已知命題用邏輯運(yùn)算符組合而來。
命題邏輯中的命題公式(well formed formula 簡記為wff)遞歸地定義為:
- 單個(gè)命題變項(xiàng)
是命題公式
- 如果
是命題公式,則(
)也是命題公式;
- 如果
和
是命題公式,則有邏輯聯(lián)結(jié)詞聯(lián)結(jié)
和
的符號(hào)串也是命題公式,如
等。
- 有限次應(yīng)用(1)~(3)構(gòu)成的符號(hào)串才是命題公式。
非
: 令為一個(gè)命題,則
的否定記作
(也可記作
),指“不是
所指的情形”。命題
讀作“非
”。
的否定
的真值和
的真值相反。
非也可以用符號(hào)
表示,
與
表示的意思相同。
命題之否定的真值表
合取(and)
: 令和
為命題。
、
的合取即命題“
并且
”,記作
。當(dāng)
和
都是真時(shí)
命題為真,否則為假
析取(or)
: 令和
為命題。
、
的析取即命題“
或
”,記作
。當(dāng)
和
均為假時(shí),
命題為假,否則為真。
異或
: 令和
為命題。
、
的異或(記作
)是這樣一個(gè)命題: 當(dāng)
和
中恰好只有一個(gè)為真命題時(shí)為真,否則為假。
蘊(yùn)含
: 令和
為命題條件語句
是命題“如果
,則
”。當(dāng)
為真而
為假時(shí),條件語句
為假,否則為真。在條件語句
中,
稱為假設(shè)(前件、前提),
稱為結(jié)論(后件)。
條件語句
語句稱為條件語句,因?yàn)?img class="math-inline" src="https://math.jianshu.com/math?formula=p%20%5Cto%20q" alt="p \to q" mathimg="1">可以斷定在條件
成立的時(shí)候
為真。條件語句也稱為蘊(yùn)含。
,則
是
的必要條件。
充分條件、必要條件、充分必要條件
- 充分條件: 如果A能推出B,那么A就是B的充分條件。其中A為B的子集,即屬于A的一定屬于B,而屬于B的不一定屬于A,具體的說若存在元素屬于B的不屬于A,則A為B的真子集;若屬于B的也屬于A,則A與B相等。
- 必要條件: 必要條件是數(shù)學(xué)中的一種關(guān)系形式。如果沒有A,則必然沒有B;如果有A而未必有B,則A就是B的必要條件,記作
,讀作“B含于A”。數(shù)學(xué)上簡單來說就是如果由結(jié)果B能推導(dǎo)出條件A,我們就說A是B的必要條件。
- 充分必要條件: 也稱充要條件 如果
是
的充要條件,則通過
可以推導(dǎo)出
,通過
也可以推導(dǎo)出
,
。當(dāng)且僅當(dāng)即指充要條件。
“僅當(dāng)
”和“
除非
”
- “
僅當(dāng)
”,表達(dá)了“如果
,則
”同樣的意思。
- “
除非
”,與
擁有相同的真值??梢宰鱿罗D(zhuǎn)換,
除非
”,也就是說“如果非
則
”即
逆命題、逆否命題與反命題
: 由條件語句可以構(gòu)成一些新的條件語句。特別是三個(gè)常見的相關(guān)條件語句還擁有特殊的名稱。命題
稱為
的逆命題,而
的逆否命題是命題
。命題
稱為
的反命題。三個(gè)由
衍生出來的條件語句中,只有逆否命題總是和
具有相同的真值。
當(dāng)兩個(gè)復(fù)合命題具有相同的真值時(shí),我們稱它們是等價(jià)的。前提為真,結(jié)論為假時(shí)才為假。
雙條件語句
: 令和
為命題。雙條件語句
是命題“
當(dāng)且僅當(dāng)
”。當(dāng)
和
有同樣的真值時(shí),雙條件語句為真,否則為假(即同為真或同為假)。雙條件語句也稱為雙向蘊(yùn)含。
與
有完全相同的真值。
條件的隱式使用
~
復(fù)合命題的真值表
邏輯運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)
| 運(yùn)算符 | 優(yōu)先級(jí) |
|---|---|
| 1 | |
| 2 | |
| 3 | |
| 4 | |
| 5 |
邏輯運(yùn)算和位運(yùn)算
| 真值 | 位 |
|---|---|
| 1 | |
| 0 |
計(jì)算機(jī)的位運(yùn)算對(duì)應(yīng)于邏輯聯(lián)結(jié)詞(對(duì)應(yīng)與、或、異或 )。
永真式
假設(shè)是一個(gè)
元命題公式,
- 若其所有
個(gè)真值指派都是成真指派,則稱
為永真式或重言式(rautology),即無論所有命題變?cè)『握嬷?,命題公式的真值都為真。
- 若其所有
個(gè)真值指派都是成假指派,則稱
為永假式或矛盾式(contradiction),即無論所有命題變?cè)『握嬷?,命題公式的真值都為假。
- 若至少存在一個(gè)成真指派,則稱
為可滿足式(statisfiable formula)
- 若
至少存在一個(gè)成真指派及成假指派,則稱
為非重言的可滿足式。
重言式一定是可滿足式