5. Элементы математической логики

Элементы математической логики 

 Математическая логика – наука, изучающая математические доказательства путём логически безупречных рассуждений. 

 Утверждения бывают истинными и ложными – они называются высказываниями, также существуют утверждения, истинность или ложность которых нельзя определить. 

Если высказывание истинно, то ему поставлено в соответствие число 1, а если ложно, то 0.

Конъюнкция двух высказываний (логическое произведение) – это высказывание, которое истинно, если каждое из двух высказываний истинно, ложно, если хотя бы одно из двух высказываний ложно.  

Конъюнкцию обозначают так: XY, используют логическую связку и.

 Таблица истинности для логической операции конъюнкции  

X

Y

XY

1

1

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

 Дизъюнкция двух высказываний (логическая сумма) – это высказывание, которое истинно, если хотя бы одно из двух высказываний истинно, и ложно, если они оба ложны.  

Дизъюнкцию обозначают так: XY, используют логическую связку или.

 Таблица истинности для логической операции дизъюнкции  

X

Y

XY

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

0

0

 Импликация двух высказываний (логическое следование) – такое высказывание, которое ложно при условии, что первое высказывание истинно, а второе ложно, во всех остальных случаях оно истинно.  

Импликацию обозначают так: XY, используют логическую связку если, то.

 Таблица истинности для логической операции импликации 

X

Y

XY

1

1

1

1

0

0

0

1

1

0

0

1

 Эквивалентность двух высказываний (двойная импликация) – высказывание, которое истинно, если оба высказывания истинны или оба ложны, и ложно, если одно из них истинно, а другое ложно. 

Эквивалентность обозначают так: XY, используют логическую связку тогда и только тогда.

 Таблица истинности для логической операции эквивалентности 

X

Y

XY

1

1

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

 Отрицание двух выражений – высказывание, которое истинно, если первое высказывание ложно, и ложно, если первое высказывание истинно.  

Отрицание обозначают так: ¬X, используют логическую связку не.

 Таблица истинности для логической операции отрицания 

X

¬X

1

0

0

1

Логическое выражение – комбинация логических операций.

Высказывания называются логически эквивалентными, если они оба истинны или оба ложны (X=Y).

 Тождественно истинные или тавтологии – выражения, которые всегда являются истинными независимо от истинности высказываний, из которых они образованы.  

 Рассмотрим выражение X ∨ ¬X и построим для него таблицу истинности.  

X

¬X

X ¬X

1

0

1

0

1

1

Данное логическое выражение можно назвать тавтологией, которую называют закон исключения третьего.

 Рассмотрим несколько примеров  

 Пример 1:  Даны два высказывания X{7<9}, Y{7 – чётное число}. Определите, истинными или ложными являются высказывания:

а) XY;

б) XY.

 Попробуйте решить эту задачу самостоятельно, а если не получается, то просто нажмите на это предложение. 

 Пример 2:  Составьте таблицу истинности для логического выражения (XY)Z.

Ответ к примеру 2:

X

Y

Z

XY

(XY)Z

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0