离散数学课后练习题答案第三版乔维声汤维版.docx
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离散数学课后练习题答案第三版乔维声汤维版
离散数学课后练习题答案(第三版)-乔维声-汤维版
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命题逻辑
1.用形式语言写出下列命题:
(1)如果这个数是大于1的整数,则它的大于1最小因数一定是素数。
(2)如果王琳是学生党员又能严格要求自己,则她一定会得到大家的尊敬。
(3)小王不富有但很快乐。
(4)说逻辑学枯燥无味或毫无价值都是不对的。
(5)我现在乘公共汽车或者坐飞机。
(6)如果有雾,他就不能搭船而是乘车过江。
解:
(1)设P:
这个数是大于1的整数。
Q:
这个数的大于1最小因数是素数。
则原命题可表示为:
P→Q。
或:
设P1:
这个数大于1。
P2:
这个数是整数。
Q:
这个数的大于1最小因数是素数。
则原命题可表示为:
P1∧P2→Q。
(2)设P:
王琳是学生。
Q:
王琳是党员。
R:
王琳能严格要求自己。
S:
王琳会得到大家的尊敬。
则原命题可表示为:
P∧Q∧R→S。
(3)设P:
小王富有。
Q:
小王很快乐。
则原命题可表示为:
⌝P∧Q。
(4)设P:
逻辑学枯燥无味。
Q:
逻辑学毫无价值。
则原命题可表示为:
⌝(P∨Q)。
(5)设P:
我现在乘公共汽车。
Q:
我现在坐飞机。
则原命题可表示为:
P⎺∨Q。
(6)设P:
天有雾。
Q:
他搭船过江。
R:
他乘车过江。
则原命题可表示为:
P→⌝Q∧R。
2.设P:
天下雪。
Q:
我将进城。
R:
我有时间。
将下列命题形式化:
(1)天不下雪,我也没有进城。
(2)如果我有时间,我将进城。
(3)如果天不下雪而我又有时间的话,我将进城。
解:
原命题可分别表示为:
(1)⌝P∧⌝Q。
(2)R→Q。
(3)⌝P∧R→Q。
3.将P、Q、R所表示的命题与上题相同,试把下列公式翻译成自然语言:
(1)R∧Q
(2)⌝(R∨Q)
(3)Q↔(R∧⌝P)
(4)(Q→R)∧(R→Q)
解:
(1)原公式可翻译为:
我有时间而且我将进城。
(2)⌝(R∨Q)⇔⌝R∧⌝Q。
原公式可翻译为:
我没有时间也没有进城。
(3)我将进城当且仅当我有时间而且天不下雪。
(4)(Q→R)∧(R→Q))⇔(Q∧R)∨(⌝Q∧⌝R)⇔Q↔R。
原公式可翻译为:
如果我进城,我就有时间;如果我有时间,我就进城。
或:
我进城而且我有时间,或者我没有进城而且我也没有时间。
或:
我进城当且仅当我有时间。
4.构造下列命题公式的真值表:
(1)Q∧(P→Q)→P
(2)(P∧⌝Q)∨(R∧Q)→R
(3)((P∨Q)→(Q∨R))→(P∧⌝R)
(4)((⌝P→(P∧⌝Q))→R)∨(Q∧⌝R)
解:
(1)Q∧(P→Q)→P是含二个变元的三层复合命题,其真值表如下表所示:
P
Q
P→Q
Q∧(P→Q)
Q∧(P→Q)→P
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5.(P∧⌝Q)∨(R∧Q)→R是含三个变元的四层复合命题,其真值表如下表所示:
P
Q
R
⌝Q
R∧Q
P∧⌝Q
(P∧⌝Q)∨(R∧Q)
(P∧⌝Q)∨(R∧Q)→R
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(5)所以(Q∧(P→Q))→(P→Q)是重言式。
(6)(P→Q)∧(Q→P)→(⌝P∧Q)是含二个变元的三层复合命题,其真值表如下表所示:
P
Q
⌝P
P→Q
Q→P
⌝P∧Q
(P→Q)∧(Q→P)
(P→Q)∧(Q→P)→(⌝P∧Q)
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6.所以(P→Q)∧(Q→P)→(⌝P∧Q)既不是重言式又不是矛盾式(或,是可满足式)。
7.Q∧(P→Q)→(P→⌝Q)是含二个变元的三层复合命题,其真值表如下表所示:
P
Q
⌝Q
P→Q
Q∧(P→Q)
P→⌝Q
Q∧(P→Q)→(P→⌝Q)
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(7)所以Q∧(P→Q)→(P→⌝Q)既不是重言式又不是矛盾式(或,是可满足式)。
(8)(P↔Q)→(P∧Q→P)是含二个变元的三层复合命题,其真值表如下表所示:
P
Q
P∧Q
P↔Q
P∧Q→P
(P↔Q)→(P∧Q→P)
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(9)所以(P↔Q)→(P∧Q→P)是重言式。
(10)记((P→Q)∨(R→S))→(P∨R→Q∨S)为A,它是含四个变元的三层复合命题,其真值表如下表所示:
P
Q
R
S
P∨R
Q∨S
P→Q
R→S
(P→Q)∨(R→S)
P∨R→Q∨S
A
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(11)所以((P→Q)∨(R→S))→(P∨R→Q∨S)既不是重言式又不是矛盾式(或,是可满足式)。
(12)用推导法证明下列命题公式是等价的:
(13)P→(Q→P)⇔⌝P→(P→Q)
(14)⌝(P↔Q)⇔(P∧⌝Q)∨(⌝P∧Q)
(15)⌝(P∧Q)→(⌝P∨(⌝P∨Q))⇔(⌝P∨Q)
(16)(P→Q)∧(R→Q)⇔P∨R→Q
(17)P→(Q→R)⇔(P→⌝Q)∨(P→R)
(18)(Q∧R→S)∧(R→P∨S)⇔R∧(P→Q)→S
(19)证明:
(20)P→(Q→P)⇔(P∧Q)→P
(21)⇔⌝(P∧Q)∨P
(22)⇔(⌝P∨⌝Q)∨P
(23)⇔(⌝P∨P)∨⌝Q
(24)⇔1∨⌝Q
(25)⇔1
(26)⌝P→(P→Q)⇔(⌝P∧P)→Q
(27)⇔0→Q
(28)⇔1
(29)所以P→(Q→P)⇔⌝P→(P→Q)。
(30)⌝(P↔Q)⇔⌝((P→Q)∧(Q→P))
(31)⇔⌝(P→Q)∨⌝(Q→P)
(32)⇔⌝(⌝P∨Q)∨⌝(⌝Q∨P)
(33)⇔(P∧⌝Q)∨(Q∧⌝P)
(34)⇔(P∧⌝Q)∨(⌝P∧Q)
(35)⌝(P∧Q)→(⌝P∨(⌝P∨Q))⇔(P∧Q)∨(⌝P∨(⌝P∨Q))
(36)⇔(P∧Q)∨((⌝P∨⌝P)∨Q)
(37)⇔(P∧Q)∨(⌝P∨Q)
(38)⇔((P∧Q)∨Q)∨⌝P
(39)⇔Q∨⌝P
(40)⇔⌝P∨Q
(41)(P→Q)∧(R→Q)⇔(⌝P∨Q)∧(⌝R∨Q)
(42)⇔((⌝P∨Q)∧⌝R)∨((⌝P∨Q)∧Q)
(43)⇔(⌝P∧⌝R)∨(Q∧⌝R)∨Q
(44)⇔⌝(P∨R)∨Q
(45)⇔P∨R→Q
(46)P→(Q→R)⇔(P∧Q)→R
(47)⇔⌝(P∧Q)∨R
(48)(P→⌝Q)∨(P→R)⇔(⌝P∨⌝Q)∨(⌝P∨R)
(49)⇔((⌝P∨⌝Q)∨⌝P)∨R
(50)⇔(⌝P∨⌝Q)∨R
(51)⇔⌝(P∧Q)∨R
(52)所以P→(Q→R)⇔(P→⌝Q)∨(P→R)。
(53)(Q∧R→S)∧(R→P∨S)⇔(⌝(Q∧R)∨S)∧(⌝R∨P∨S)
(54)⇔(⌝Q∨⌝R∨S)∧(⌝R∨P∨S)
(55)⇔(⌝Q∨(⌝R∨S))∧(P∨(⌝R∨S))
(56)⇔(⌝Q∨(⌝R∨S))∧P∨(⌝Q∨(⌝R∨S))∧(⌝R∨S)
(57)⇔(⌝Q∨(⌝R∨S))∧P∨(⌝R∨S)
(58)⇔(⌝Q∧P)∨((⌝R∨S)∧P)∨(⌝R∨S)
(59)⇔(⌝Q∧P)∨(⌝R∨S)
(60)R∧(P→Q)→S⇔R∧(⌝P∨Q)→S
(61)⇔⌝(R∧(⌝P∨Q))∨S
(62)⇔(⌝R∨⌝(⌝P∨Q))∨S
(63)⇔(⌝R∨(P∧⌝Q))∨S
(64)⇔(P∧⌝Q)∨(⌝R∨S)
(65)所以(Q∧R→S)∧(R→P∨S)⇔R∧(P→Q)→S。
(66)用分析法证明下列蕴含重言式:
(67)P∧Q⇒P→Q
(68)P→Q⇒P→P∧Q
(69)P⇒⌝P→Q
(70)P→(Q→R)⇒(P→Q)→(P→R)
(71)(P→Q)∧(Q→R)⇒P→R
(72)证明:
(73)若P∧Q为真,则P与Q都为真,所以P→Q为真,故P∧Q⇒P→Q。
(74)假设P→P∧Q为假,则P为真,且P∧Q为假,于是Q为假,所以P→Q为假,故P→Q⇒P→P∧Q。
(75)假设⌝P→Q为假,则⌝P为真,即P为假,故P⇒⌝P→Q。
(76)假设(P→Q)→(P→R)为假,则P→Q为真,P→R为假;由P→R为假知P为真,R为假;再由P→Q为真知Q为真;所以Q→R为假,则P→(Q→R)为假,故P→(Q→R)⇒(P→Q)→(P→R)。
(77)假设P→R为假,则P为真,R为假,
(78)若Q为真,则Q→R为假,所以(P→Q)∧(Q→R)为假;
(79)若Q为假,则P→Q为假,所以(P→Q)∧(Q→R)为假;
(80)故(P→Q)∧(Q→R)⇒P→R。
(81)写出下列命题公式的对偶:
(82)⌝(⌝P∨⌝Q)∨⌝(⌝P∨Q)↔P
(83)(P∨⌝Q)∧(P∨Q)∧(⌝P∨⌝Q)
(84)P→((Q→R)∧⌝(P∧⌝Q))
(85)解:
(86)因为⌝(⌝P∨⌝Q)∨⌝(⌝P∨Q)↔P⇔⌝((⌝P∨⌝Q