- •Логика предикатов
- •§ 1. Основные понятия
- •§ 2. Классификация предикатов
- •Примеры:
- •§ 3. Множество истинности предиката
- •Примеры:
- •Утверждения:
- •Примеры:
- •§ 4. Равносильность предикатов
- •Пример 1
- •§ 5. Логические операции над предикатами Отрицание предиката
- •Примеры:
- •Пример 3
- •Предикат от n переменных и квантор общности
- •Квантор существования
- •Замечание
- •Предикат от n переменных и квантор существования
- •Замечание
- •Примечание
- •§ 7. Численные кванторы
- •Ограниченные кванторы
- •§ 8. Формулы логики предикатов
- •Определение формулы логики предикатов (по индукции)
- •§ 9. Классификация формул логики предикатов
- •Классификационные определения для формул логики предикатов
- •Значение формулы логики предикатов
- •§ 10. Тавтологии (равносильности) логики предикатов
- •Доказательство
- •§ 11. Равносильные преобразования формул
- •Пример неравносильных формул
- •§ 12. Общезначимость и выполнимость
- •Из определений следует:
- •Связь между общезначимостью и выполнимостью формул логики предикатов.
- •Проблема разрешения для общезначимости и выполнимости формул.
- •Решение проблемы для формул на конечных множествах.
- •Алгоритм распознавания общезначимости формул в частных случаях
- •Теорема 1
- •Следствие
- •Решение проблемы для -формул и-формул.
- •§ 13. Примеры и задачи
- •§ 14. Решение примеров
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение примеров:
- •Литература
- •Содержание
Пример 3
множество истинности предиката , определенного наR:
.
Пример 4
P(x) = «x – четное число»,
Q(x) = «x – кратно 3»,
P()&Q() = «x – четное число и x кратно 3» = «x делится на 6».
Дизъюнкция двух предикатов
Определение. Дизъюнкцией двух предикатов P(x) и Q(x) называется новый предикат , который принимает значение «ложь» при таких и только таких значениях, при которых каждый из предикатов принимает значение «ложь» и принимает значение «истина» во всех остальных случаях.
Пример 5
Даны два одноместных предиката , определенные на R. Дизъюнкция двух одноместных предикатов: – двухместный предикат, равносилен предикатунаR.
Теорема
Для n-местных предикатов и, определенных на множествах, множество истинности дизъюнкциисовпадает с объединением множеств истинности исходных предикатов:
Следствие
Дизъюнкция двух предикатов есть выполнимый предикат тогда и только тогда, когда по меньшей мере один из данных предикатов выполним.
Следствие
Дизъюнкция двух предикатов тождественно истинна тогда и только тогда, когда оба данных предиката тождественно истинны.
Примеры:
Найти множество истинности предиката , определенного наR.
Дизъюнкция двух двухместных предикатов, определенных на R:
есть выполнимый предикат, т.е. выполним один из них: xy=0.
Импликация двух предикатов
Определение. Импликацией предикатов P(x) и Q(x) называется новый предикат , который является ложным при тех и только тех значениях, при которых одновременноP(x) принимает значение «истина», а Q(x) – значение «ложь» и принимает значение «истина» во всех остальных случаях.
§ 6. Кванторные операции над предикатами
Квантор общности.
Определение. Операцией связывания квантором общности называется правило, по которому каждому одноместному предикату P(x), определенному на множестве M, сопоставляется высказывание, обозначаемое , (читается: для всякого значенияx P(x) истинное высказывание), которое истинно в том и только том случае, когда предикат P(x) тождественно истинен и ложно в противоположном случае:
Символ – квантор общности по переменнойx.
Примеры:
Рассмотрим одноместные предикаты на множестве N: и.
Первый предикат – тождественно истинный, следовательно - истинное высказывание.
Второй предикат – опровержимый, следовательно – ложное высказывание.
В выражении вместоx нельзя ничего подставлять. Говорят, что переменная x – связанная.
В математике переменные могут быть связаны не только квантором.
Связанные переменные в следующих выражениях:
Любое из этих выражений не зависит от связанных переменных.
Замечание. Если одноместный предикат P(x) задан на конечном множестве ,тогда высказывание эквивалентно конъюнкции .
Предикат от n переменных и квантор общности
Определение. Операцией связывания квантором общности по переменной называется правило, по которому любому n-местному предикату , определенному на множествах, сопоставляется новый (n-1)-местный предикат, обозначаемый , который для любых предметов, превращается в высказывание, истинное в том и только том случае, когда одноместный предикат, определенный на множестветождественно истинен и ложное в противоположном случае, то есть:
Пример. Рассмотрим двухместный предикат , определенный на множествеN. Применим к нему квантор общности по переменной x. Получим одноместный предикат , зависящий от переменнойy. Этот предикат может превратиться в истинное высказывание при y=1 и в ложное – при y ≠ 1.
Замечание. К (n-1)-местному предикату , зависящему от переменных, можно снова применить операцию связывания квантором общности по любой свободной переменной. В результате получится (n-2)-местный предикат.
Например, применим к одноместному предикату квантор общности по переменнойy и получим нульместный предикат, т.е. высказывание: . Полученное высказывание ложно, т.к.опровержимый предикат от переменнойy.
Замечание. Любое высказывание можно рассматривать как предикат, содержащий нуль предметных переменных, т.е. как нульместный предикат.