Скачиваний:
60
Добавлен:
21.03.2019
Размер:
4.06 Mб
Скачать

jO(VxAha,b.c)l

•)Va4(e);

?(«));

■»)/!(*)=» f 1(e).

D v ,v x ( 4 W ^ W f c v ) ) ;

2)V.TVJ. ^ ( X) = VM2(^ ));

3) « Э ^ Л ,1(*»)) ^ P W '* ! » ) ;

А) (адУдДс(^Су))))),

5) 4 « = . b ;

6 )v x = > v ^ ;w , l)-3 X^ 4 ( y ) ;

8 yA}(y)&Al(xty,a)-

9)(^?tyilC«Xa)=>4J(*,a,&));

10)( ^ р й . Й ^ М 'О ’)»-

а) Vx^)=>5fty,i)vttC(x); б)atV>3^(i)v3>lvr'U(i,>);

£I)1VX1(J:)=>3VS0')=>^(I J )V^0');

r)V*V*VjU(*)=>fl(j)*l<(x); я) izVxA(x,y)z*lyA(i,j:y,

с) V^(ij)=Vb4(r^),

 

14,

Указатьъэобъчиы*и саманные торвмемад.

»)ЭЫ(*)&вМ;

6)f(*)=>3xC(j)i

8) 3x4yPtf)SiQ(y)=iVxR(xy

г)3x3yP(_i.y)&Q(2y,

д) ViPh)№xQ(,z,iy^dyR(2,yy;Q(2,y.)\ е) 3yP(x.y)&\lx(x!)^Pfy,yy

17. Каждый из следующих предикатов, определенных на мно­ жестве в«х действительныхчисел, превретте в высказывание:

1)подьтавли вместо свободной переменной какое-либо ее

значение;

2)связывая свободную переменную иаким-лнбо квантором. Определитеистинностныезначение полученныхвысказываний:

t)4xfr+y=y+x)<,

 

б)х>у,

в)х-у=5;

 

г) 3*(xj=5);

д) г1+>120;

<й)\

е) №гЭу(х+>” г);

ж>^x(s«a>l

з)За(х>У).

18. Пусть приводимые далее предикаты определены на мно­ жестве все* действительных чисел. Изобразил» графически области изменения свободных переменных, при которых следующие предика­ ты приникают значениеИ:

а)}**1;

б)

»)Вх(ЛУй);

г) V>3y(siEi)r=!);

fljVxOr'+^’si);

е) Vj<jrrsinys2).

19.1) истинна, ложна илн выполнима формула Alf\(fi[x в каждой изследующих интерпретаций:

а)А^(-ю,<ю),

Л(х,у):**и fiix.y): х+у, ftzy. 1m,

5) ИНОМ,

Мх,у): *=->, МхуУху, f,(x): х\

В)M=(0,l],

Aify): х>-у, ffaj): l/x+j", /{*)'■ х1,

г) М=№.24

Я?,у): i+y. Я*): sins;

2)истинна, ложна или выполнимаформула чхА$(ху)/^А(*У

в интерпретации: М-(-“ ,»),/j(z): ^,Мху): х+у,А(х,у) х=У

20.Предикативу) заданнамножестве №{1,2,3) таблицей

Определите истинностное значение приводимых прикаждомзначении свободной переменной:

a)VM(^);

-

5 ) Э г ^ ;

e)Vj^(xj-);

 

г)2уА(Хуу).

21.Пусть №{1,1,3} и на этом миажестие Ы зяда

и Э(з) таблицами'.

 

 

л м -

 

ад .

Опрсдмите истинностноезначениеформул;

а)3хЛ(хл);

 

б) Vb4(i^:)s3j:Vj^(j;j;);

в) ЭхЭ^адАЛ;*,/);

 

г)

^3xV>(Sfy)^(rj-)).

22.Пусть формула 8 не содержит свободных переменных

аР(х) - одноместный предикат. Для области М, состоящей из дву; элементов, построить таблицы истинностных значенийформул:

a)Vj-Я,

6) 1 ,8;

в) VxPlx):

г) Э*/>{*);

д) V.(PW^ff),

с)Зд(Р(х)^В>;

ж) W{x)=>B)slxP{x)=>B-,

з) 3х(Р(я)^В)*УхР{х)=>а.

83

23.Предикат P(xj>) задан ка множестве целых положительны

чисел бесконечной таблицей, в которой значения И стает впервой строке, первомстолбце ипо диагонали.

Выяснить, при какихзначениях х, у, s следующие формулы при­

нимаютзначения#:

 

a] f(i,4);

6) Р(*,2)ЛР(г,5);

»)Пх№Ы5);

г)Р<ВД*Д*Л

24. Пусть предикат Р[г,у) тот же, что и а предыдущей задаче.

Выяснить, принимаютля знечекие Иследующие формулы:

a)Зх¥уР(г^};

5j ItflJ.r);

б)V.tayPOv);

r> VI VJIP(IJI);

д) 4xVyP(xj>)=sЧуР(5у);

e) Ъ(УуР{уу)=>Р(хл));

*)VxP{i,2);

.3)^(3j-).

25. Истиннали формула Зь4,'(х)л Уу^(у):

в) для произвольной одноэлементной области; б) дтл произ­ вольнойдеухэлеметдай области?

26. Перед следующими предикатами, определенными на множе­ стве всех действительных чис^1, иост&вые соответствующие кванто­ рытак, чтобы получоть истинное высказывание;

81^=27;

б)*+1>1;

b)>у4-,

т)х-у*й\

д) х+у=г;

е)

84

27.Выяснить, выполнима ли форчула '~jx~iy!‘(y..,y.?) в интерпре­

тации: МЧ>оз,м), fYjyvi - iry c , является ли эта формула истинной дняданной интерпретации?

28 Для формулы 'ixP(>^y)^>P(y,y) найти интерпретацию, в кото­ ройэта формула выполнима.

29. Истинна ян формула У на произвольной двух­ элементной области?

30.Показать, что формула Ух1уЛ(х.у)^/У)дхА(ху) не является логическиобщезначимой. Выполнима ди это формула?

31.Является ли выполнимой формула

^ х (Р (х ,у ^ Р (у ^ г)У '

32.Доказэть, что, если формула логики предикатов А, содержа­ щая свободно только переменную х, является логически общезначи­

мой, то формула V*4 также являете* логически общезначимой, иобратно.

Обобщить сформулированное утверждение ка формулы, содержащие любое конечное числи свободных переменных.

33.Если формула логики предикатовД содержащая только сво­ бодную переменную х, является логически общезначимой, то ic4 также является логически обш.етныимой. Верно ли обратное?

34.Доказать;

а) если формула логики предикатов А=>В является логически общезначимой, то формулы УхА=эУхВ и ВхД=>Нл5 также являются

б) если формула логики предикатов /1“В являете.» логически общезначимой, то формулы VxA^VxB и ЗхА~.ЗхВ также являются ло­ гически общезначимыми.

35. Показать, что формула VlVy(f(t)vl Р(у)) является иеткнкой

.'[Ля одаэламенгной области и только дла нее, здесь Р является одно­ местной предикатной буквой.

85

36.Докажите, что формула ЗхУуА^УуЗхЛ является логически общезначимой.

37.Яшистм ливыполнимой формула 3x'VyP(x.y)^4y3xPtf(x),y)'} Будетли эта формулалогическиобщезначимо!!?

произвольной двущлементной области следующие формулы я В не содержат свободных переменных, а Р являет.я одноместнойпреди­ катнойбуквой):

а) Э«Х=» P{x))a(A^Vx Р(*));

6) 3x(P(i)=:B)M.4x P<i)=>8);

в)Vx(P(j)=5B)s(3i P(x)=fi);

r) VxM= Дх))в(Л=.Л Pi»);

2) являются ли формулы a) -

г) логически общезначимый»

ИЛИ ИЯ?

39. Являютсяли выполнимымиследующие формулы: &) Чх^г(4(х,хЩА{х>г)=>А{ху)\;А(у^))) =>3x4yA(xj);

б) V»3yy2^(x^)&"U(y^>A(^(^-M=3X(it>')))

40. Пусть А не содержит свободных переменных (Р, Q- однпместные првдикаиые буквы). Выяскту, дклвютс» ли логически общезначимым» следующие формулы:

1)Л& ^еСфУ з^& г));

2)ЛШхОЩвЩЛЩх))’,

3)VxP{x)&VxQ(x)*!xt]\x)liQ{x)%

4)VxPixyrtxQ^Vx^vQix))-,

5)V*i>(j:VV*g(i)^V*(P(x)v6(x));

6)3xP{x)&lxQ(.xfgx(P(.x)&Q(.x));

7)3xP(*)^*a*)=b№)vS(*));

8)ЗДх)&Й*))^Э1едйЭ*2(*).

41.ПустьА не содержит свободных переменных (Р, Q - одно­ местные предикатные буквы). Какие из следующих формул являйте»

логически общезначимыми

I) Чх{Р(х)=>АЫ1*Щ=>АУ, 2)Зх(Р(х)^А)Ц2хР1&*Л);

3) ЗД*)=эЛН%Р(*)=Л); 4) аС(^=.Р(г))а(^='Э*Р(1))?

42. KOKHS из приводимых лалее форм'1.! являются ышолнимыvn, а какие из них логически общезначимыми (P. Q - одноместные ирсдикатаыс буквы):

1) ЩР1к)^2(х)р:<Щх)^ЗхО(х)-

2)м т ^ О ( : Ф ^ ( Ф '\ 3z&s)r.

3)0/хР(хУ^Чх^г))^\/4Р^У-> 6(1»,

4)v*(P(*)ve(3;))=KV*PW)vV*g(*)).

43.Выяситъ, являются ли равносильными следующие пяры формул {P. Q - однвмосгаыс предикатные букиы, А - произиольни формула, имеющая указанные аргументы)

a) -ix!‘(x)^xQ (x) я txPt*,=>VyQ(y),

5)V*i(io>)HVb4(«v);

в) М е д ^ * ))в Т * < 1 п о = > е о № г) VrtrtflttvSOO) и VxVXP(y)vQ(x)y, д) VxP(x)&0x) и VxP(x))&y(x); г)А{х,а) иЛ(у,а)

И. Дм следующих формул найти равносильные формулы,

в которых1oTHOcirrciiтолько кэлементарнымформулам:

a)V»]fBj<AU)=>fi(y)));

6)l3i(W>H(i,y,?)=>3K5(i,i/))&.VrVv(0:()vD(v)); в) ^ гМА(х)^>\И(!)У,

T)3y}Vx(AmB(y))=.lBzC{x.y,i).

45. Пусть/1(х,у) - двухместный предикат на множества всех ве­ щественных чисел. Через Мл оАочиачич область истинноегч предика­ те Л(х,у), г.о. мнолесотио тех точек (х,у) плоскости JP, для которых

,1/х,у)=!{. Рассмотреть предикаты. VxA(xj) и V* /*(х,у) и пыягнить, как емзаны областиистияноста этих предикатов с.мно*естаом Мл

Формула QiXiQiX/... б,*,8, где Qx - квантор вссобщгости или существования, .Vr н (j различны, если frj и В не содержит кванторов, называется формулой в пргдиарвнной нормальной форме {иногда -

8?

пренексной нормальной формой). Сюда относится и случай п=0, когда вообще нет кввнторпи.

46. ]) привести к предваренным нормальным формам формулы

из задачи 44; 2) привайти к предваренным нормальным формам следую

формулы:

a) Чк№(х^В(х,у)}=>((ЗуА(у))=/ЗгВ{у,з)),

B) гЩ х,уЫ А(х)ъЬгВ{Х,1)).

в) '*xrjy32C(x,y,;)-'A(x))^,V/A{x),

г) 11Ы(л)=.УгВу5’гС\%|^ ) .

47. Привести к предваренным нормальным формам следующие

формулы:

 

а) ЗхА(х)^ЧхВ(х),

 

ба4М »3:г.В00;

 

в)

VXVJ<3Z(^(JJJ)&BO,2)) =s3vQ;^,v));

r)V*W*)=s>3,<B(*ofl; д) Зх(А(х) ^уВ(х,у))\

е) 3«T(3^fe.») =(3,5(,) =.С(х)));

ж) Vx3;<Vzd{.w)&(3aS(:r,«) =>3vC(y,v))).

Глава 3. ЛОГИЧЕСКОЕ СЛЕДСТВИЕ И МЕТОД РЕЗОЛЮЦИЙ

Этоконечна. Сою. ИтямВюш-иу».

А. М-Мияя

1 1. Логическое слсдсткве и проблема дедукции в логике высказываний

Пусгь А и В - пропозициональные фирмы (формулы логики выскаэыяаний). Считаем, чтоЯлогически следует ичА, если для каждой совокупности значений пропозициональных букв, при которых А=И форма В тоже принимает значение И. В атом случае записываем

Легко доказать следующуютеорему

Теорема 3.1. НелиА \В л В \С ,т А \С .

89

Запись УА в логике высказываний означает, trro А валяетсятав­ тологией (общезначимой) Докажем следующуютеорему.

Теорема 3.2. А ^Втогда итолькотогда, когдв ^А=>В.

Докамтепъстпо. Построим таблицу истинности для А&В. Пусть имеем, что А ^ В, тогда в каждой строке таблице, где А~И, будет В=Я, следовательно, А ^В тавтология, то есть ^ Ат$В. Если же имеем (= то втаблице истинностидля А=>В всюду, где А=И, должнобыть В~И, следовательно, получимA |sВ.

Пропозициональнаяформа 8 называетсялогическим следствии* пропозициональных форм Ai^ib—iAn, «21, если для каждой сово­ купности значении пропозициональных букв, при которых формьМи Aj,...г4* одновременно равны И, форма В тоже принимает значение

И. Вэтом случае записываем:

 

Au Aw..A jfB .

(3.1)

Выяснение, будет ли В логический следствием из <4|, Ai,.„Am

т>1, тазыааютпроблемойдедукции.

 

Теорема 3,3. Дла проиэьольных формул логики высказыва­

ний Ai,Ai,..., Am m>1, имеют место соотношение

I

A ,A i,:;A „ lA l6bi>&...&iA„,

(3.2)1

At,Ai.... АЯ1 дпялюбого i. 1< fS in.

0.3]!

Теорема 3.4. £слн формула

 

 

(3.4)

является противоречием, то В яаляется логически

слелишем из

A x,A u -,-4,,, т.е.:

 

АьАь-Ат^В.

(3.5)