置換規則:如果φ(a)是含a的命題公式,a⇔b,那麼φ(a)⇔ φ(b)。
公式之間的等值關係具有自反性、對稱性和傳遞性。所以可以用來演算驗證等值式。
如:驗證(p∨q) →r⇔ (p→r) ∧(q→r)
可以從左往右推,也可以從右往左推。因為右邊的更複雜一些,由繁入簡,從右向左推先。
(p→r) ∧(q→r)
⇔(¬p∨r) ∧(¬q∨r)
⇔(¬p∧¬q) ∨r
⇔¬(p∨q) ∨r
⇔(p∨q) →r
就這麼推導得出等值式。
但是:可以用演演算法證明兩個公式等值,一般情況下,不可以用它來直接證明兩個公式不等值。
所以證明公式不等值有三個方法:方法1,直接列真值表;方法2,給左右兩邊的式子賦值,使其真值不同,就可以證明兩個式子不等值;方法3,兩邊公式較為複雜的時候,可利用等值演演算法簡化兩邊的式子,再用真值表或賦值判斷。
等值演算解決實際問題:
在某次研討會的中間休息時間,3名與會者根據王教授的口音對他是哪個省市的人判斷如下:
甲:王教授不是蘇州人,是上海人。
乙:王教授不是上海人,是蘇州人。
丙:王教授既不是上海人,也不是杭州人。
聽完這3人的判斷後,王教授笑著說,你們3人中有一人說的全對,有一人說對了一半,另一人說得全不對。試用邏輯演算分析王教授到底是**人。
首先,設命題p:王教授是蘇州人。q:王教授是上海人。r:王教授是杭州人。
用pqr表示甲乙丙的觀點如下:
甲:¬p∧q
乙:p∧¬q
丙:¬q∧¬r
其中一人全對,一人對一半,另一人全錯。
即其中乙個真命題,兩個假命題。先找真命題
甲全對:b1=¬p∧q
甲對一半:b2=(¬p∧¬q) ∨(p∧q)
甲全錯:b3=p∧¬q
乙全對:c1= p∧¬q
乙對一半:c2=(¬p∧¬q) ∨(p∧q)
乙全錯:c3=¬p∧q
丙全對:d1=¬q∧¬r
丙對一半:d2=(q∧¬r) ∨( ¬q∧r)
丙全錯:d3=q∧r
有王教授那句話可以寫
e=(b1∧c2∧d3)∨(b1∧c3∧d2) ∨(b2∧c1∧d3) ∨(b2∧c3∧d1) ∨
(b3∧c1∧d2) ∨(b3∧c2∧d1)
是真命題
而b1∧c2∧d3⇔(¬p∧q) ∧((¬p∧¬q) ∨(p∧q)) ∧(q∧r)
⇔(¬p∧q) ∧((¬p∧¬q) ∧(q∧r) ∨ (p∧q) ∧(q∧r))
⇔(¬p∧q) ∧(0∨(p∧q∧r))
⇔(¬p∧q)∧(p∧q∧r)
⇔0其他同理類似可得:
b1c3d2⇔¬p∧q∧¬r
b2c1d3⇔0
b2c3d1⇔0
b3c1d2⇔p∧¬q∧r
b3c2d1⇔0
所以e⇔(¬p∧q∧¬r) ∨(p∧¬q∧r)
而pqr中只能有乙個是真的,所以p∧q⇔0,p∧r⇔0,q∧r⇔0
e⇔(¬p∧q∧¬r) ∨0
⇔¬p∧q∧¬r
⇔1所以p為假,r位假,q為真,王教授是上海人。
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