逻辑代数上命题演算 习题答案.docx

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逻辑代数上命题演算习题答案

练习6.1

1.判断下列语句哪些是命题,若是命题其真值是什么?

(1)a+b+c。

(2)x>0。

(3)请进!

(4)离散数学是计算机科学与技术专业的基础课程。

(5)2009年7月我们去意大利的米兰旅游。

(6)啊!

这里真漂亮。

(7)今天是星期四吗?

(8)我明天或者后天去天津。

(9)如果买不到飞机票,我就去不了海南。

(10)除非你陪我,否则我不去。

(11)本命题是假的。

(12)如果雪是黑的,太阳从北边升起。

解:

(1)不是命题。

(2)不是命题。

(3)不是命题。

(4)是命题。

真值是1。

(5)是命题。

真值是0。

(6)不是命题。

(7)不是命题。

(8)是命题。

真值是0。

(9)是命题。

真值是1。

(10)是命题。

真值是1。

(11)不是命题,是悖论。

(12)是命题。

真值是1。

2.指出下列语句哪些是原子命题,哪些是复合命题?

并将复合命题形式化。

(1)他去了教室,也去了机房。

(2)今晚我去书店或者去图书馆。

(3)我昨天没有去超市。

(4)我们不能既看电视又看电影。

(5)如果买不到飞机票,我就去不了海南。

(6)小王不是坐飞机去上海,就是坐高铁去上海。

(7)喜羊羊和懒羊羊是好朋友。

(8)除非小李生病,否则他每天都会练习书法。

(9)侈而惰者贫,而力而俭者富。

(韩非:

《韩非子显学》)

解:

(1)P:

他去了教室。

Q:

他去了机房。

P∧Q

(2)P:

今晚我去书店。

Q:

今晚我去图书馆。

P∨Q

(3)P:

我昨天去超市。

P

(4)P:

我们看电视。

Q:

我们看电影。

(P∧Q)

(5)P:

我买到飞机票。

Q:

我去海南。

PQ

(6)P:

小王坐飞机去上海。

Q:

小王坐高铁去上海。

(P∨Q)∧(P∧Q)或者(PQ)

(7)原子命题

(8)P:

小李生病。

Q:

小李每天都会练习书法。

PQ

(9)P:

侈。

Q:

惰。

R:

贫。

((P∧Q)R)∧((P∧Q)R)

3.判定下列符号串是否为命题公式。

(1)P∧∨Q

(2)(P∨QR)→S

(3)(P∨Q)→P

(4)P→(P∨Q

(5)P∧(P→Q)∧(P→Q)

(6)(P∨Q)(Q∧P)

(7)(P∧R)∨(P→Q)

解:

(1)不是

(2)不是

(3)是

(4)不是

(5)是

(6)是

(7)是

4.请给出下列命题公式的真值表。

(1)P∨Q

P

Q

P

P∨Q

0

0

1

1

0

1

1

1

1

0

0

0

1

1

0

1

(2)(P∧Q)∨(P∧Q)

P

Q

P

Q

P∧Q

P∧Q

(P∧Q)∨(P∧Q)

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

(3)(P∨Q)R

P

Q

R

P∨Q

(P∨Q)

(P∨Q)R

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

1

(4)(PQ)∧(P∧Q)

P

Q

PQ

P∧Q

(PQ)∧(P∧Q)

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

(5)(PQ)∨P

P

Q

PQ

(PQ)∨P

0

0

1

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

练习6.2

1.试判定下列各式是重言式、可满足式还是矛盾式。

(1)(P→Q)→(Q→P)

P

Q

P→Q

Q→P

(P→Q)→(Q→P)

0

0

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

由表中最后一列可以看出,原式为可满足式。

(2)┐P→(P→Q)

P

Q

┐P

P→Q

┐P→(P→Q)

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

1

0

1

1

由表中最后一列可以看出,原式为重言式。

(3)Q∧┐(P→Q)

P

Q

P→Q

┐(P→Q)

Q∧┐(P→Q)

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

由表中最后一列可以看出,原式为矛盾式。

(4)P∧Q→(PQ)

P

Q

P∧Q

PQ

P∧Q→(PQ)

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

1

由表中最后一列可以看出,原式为重言式。

(5)(PQ)∨(RQ)((P∨R)Q)

P

Q

R

PQ

RQ

(PQ)∨(RQ)

P∨R

(P∨R)Q

(PQ)∨(RQ)((P∨R)Q)

0

0

0

1

1

1

0

1

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

1

0

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

由表中最后一列可以看出,原式为可满足式。

2.证明下列逻辑等价式:

(1)AB(A∧B)∨(┐A∧┐B)

证明:

方法一

(A∧B)∨(┐A∧┐B)

(A∨┐A)∧(A∨┐B)∧(B∨┐A)∧(B∨┐B)

T∧(A∨┐B)∧(B∨┐A)∧T

(┐B∨A)∧(┐A∨B)

(BA)∧(AB)

AB

方法二:

A

B

AB

A∧B

┐A

┐B

┐A∧┐B

((A∧B)∨(┐A∧┐B))

(AB)((A∧B)∨(┐A∧┐B))

0

0

1

0

1

1

1

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

由此真值表可见(AB)((A∧B)∨(┐A∧┐B))是永真式,所以AB(A∧B)∨(┐A∧┐B)成立。

方法三假设α为一指派。

若α(AB)=1,则α(A)=α(B)。

(i)若α(A)=α(B)=0。

则α(┐A)=α(┐B)=1,从而α(┐A∧┐B)=1,进而α(A∧B)∨(┐A∧┐B)=1.

(ii)若α(A)=α(B)=1。

则α(A∧B)=1,进而α((A∧B)∨(┐A∧┐B))=1。

若α(AB)=0,则α(A)和α(B)不相等。

从而α(┐A)和α(┐B)也不相等。

则α(A∧B)=0且α(┐A∧┐B)=0,从而α((A∧B)∨(┐A∧┐B))=0。

所以(AB)(A∧B)∨(┐A∧┐B)

(2)A→(B→C)B→(A→C)

证明:

方法一

A→(B→C)

┐A∨(B→C)

┐A∨(┐B∨C)

┐B∨(┐A∨C)

┐B∨(AC)

B→(A→C)

方法二:

A

B

C

B→C

A→(B→C)

A→C

B→(A→C)

A→(B→C)B→(A→C)

0

0

0

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

由此真值表可见A→(B→C)B→(A→C)是永真式,所以A→(B→C)B→(A→C)成立。

方法三:

假设α为一指派。

若α(A→(B→C))=1,分以下二种情况:

(i)α(A)=1,则α(B→C)=1.若α(B)=0,则α(B→(A→C))=1.若α(B)=1,则α(C)=1,从而α(B→(A→C))=1.

(ii)α(A)=0,则α(A→C)=1。

从而α(B→(A→C))=1。

若α(A→(B→C))=0,则α(A)=1,α(B)=1,α(C)=0,从而α(B→(A→C))=0。

所以:

A→(B→C)B→(A→C)

 

(3)A→(B→C)(A→B)→(A→C)

证明:

(A→B)→(A→C)

(┐A∨B)→(┐A∨C)

┐(┐A∨B)∨(┐A∨C)

(A∧┐B)∨(┐A∨C)

(A∨┐A∨C))∧(┐B∨┐A∨C)

┐B∨┐A∨C

┐B∨(A→C)

B→(A→C)

(4)┐(┐A∨┐B)∨┐(┐A∨B)A

证明:

┐(┐A∨┐B)∨┐(┐A∨B)

(A∧B)∨(A∧┐B)

A∧(B∧┐B)

A∧T

A

3.证明下列逻辑蕴涵式:

(1)A∧BAB

证明:

(方法一)假设任一指派,使得(A∧B)=1,要证(AB)=1。

由于(A∧B)=1,于是(A)=(B)=1

从而得到(AB)=1。

故A∧BAB得证。

(方法二)

A∧B

(A∧B)∨(┐A∧┐B)

AB

(方法三)

由于

A

B

A∧B

AB

A∧B→(AB)

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

1

所以A∧B→(AB)是永真式,所以A∧BAB。

(2)(A→B)→AA

证明:

假设任一指派,使得(A)=0,要证((A→B)→A)=0。

由于(A)=0,于是无论B为真还是为假,都有(A→B)=1。

从而((A→B)→A)=0。

故(A→B)→AA得证。

(3)(A∨B)∧(A→C)∧(B→C)C

证明:

(方法一)假设任一指派,使得(C)=0要证((A∨B)∧(A→C)∧(B→C))=0

(1)若(A)=(B)=0

于是(A∨B)=0,此时((A∨B)∧(A→C)∧(B→C))=0

(2)若(A)=1且(B)=0

于是(A→C)=0,此时((A∨B)∧(A→C)∧(B→C))=0

(3)若(A)=0且(B)=1

于是(B→C)=0,此时((A∨B)∧(A→C)∧(B→C))=0

(4)若(A)=1且(B)=1

于是(B→C)=(A→C)=0,此时((A∨B)∧(A→C)∧(B→C))=0

故(A∨B)∧(A→C)∧(B→C)C得证。

(方法二)假设任一指派,使得((A∨B)∧(A→C)∧(B→C))=1要证(C)=1。

由于((A∨B)∧(A→C)∧(B→C))=1,所以(A∨B)=1,且(A→C)=1且(B→C)=1。

由(A∨B)=1,得到(A)=1或者(B)=1。

(1)若(A)=1,则由(A→C)=1得到(C)=1。

(2)若(B)=1,则由(B→C)=1得到(C)=1.

故(A∨B)∧(A→C)∧(B→C)C得证。

(方法三)

(A∨B)∧(A→C)∧(B→C)

(A∨B)∧(┐A∨C)∧(┐B∨C)

(A∨B)∧((┐A∨C)∧(┐B∨C))

(A∨B)∧((┐A∧┐B)∨C)

(A∨B)∧(┐(A∨B)∨C)

((A∨B)∧┐(A∨B))∨((A∨B)∧C)

F∨((A∨B)∧C)

((A∨B)∧C)

C

4.化简下列各式:

(1)(A∨┐B)∧(A∨B)∧(┐A∨┐B)

解:

(A∨┐B)∧(A∨B)∧(┐A∨┐B)

(A∨(┐B∧B))∧(┐A∨┐B)

(A∨F)∧(┐A∨┐B)

A∧(┐A∨┐B)

(A∧┐A)∨(A∧┐B)

F∨(A∧┐B)

A∧┐B

(2)(┐Q→P)→(P→Q)

解:

(┐Q→P)→(P→Q)

(Q∨P)→(┐P∨Q)

┐(Q∨P)∨(┐P∨Q)

(┐Q∧┐P)∨(┐P∨Q)

(┐Q∨┐P∨Q)∧(┐P∨┐P∨Q)

T∧(┐P∨Q)

(┐P∨Q)

(P→Q)

(3)(P→Q)(┐Q→┐P)

解:

(P→Q)(┐Q→┐P)

(┐P∨Q)(Q∨┐P)

(┐P∨Q)(┐P∨Q)

T

(4)B∨┐((┐A∨B)∧A)

解:

B∨┐((┐A∨B)∧A)

B∨(┐(┐A∨B)∨┐A)

B∨((A∧┐B)∨┐A)

B∨((A∨┐A)∧(┐A∨┐B))

B∨(T∧(┐A∨┐B))

B∨(┐A∨┐B)

T

(5)(Q∧(P→┐Q)→P)∧┐(Q→P)

解:

(Q∧(P→┐Q)→P)∧┐(Q→P)

(Q∧(┐P∨┐Q)→P)∧┐(┐Q∨P)

(Q∧(┐P∨┐Q)→P)∧(Q∧┐P)

((Q∧┐P)∨(Q∧┐Q)→P)∧(Q∧┐P)

((Q∧┐P)∨F→P)∧(Q∧┐P)

((Q∧┐P)→P)∧(Q∧┐P)

(┐(Q∧┐P)∨P)∧(Q∧┐P)

(┐Q∨P∨P)∧(Q∧┐P)

(┐Q∨P)∧(Q∧┐P)

(┐Q∧Q∧┐P)∨(P)∧Q∧┐P)

F∨F

F

练习6.3

1.把下列各式化为析取范式:

(1)(P→Q)→R

解:

(P→Q)→R

┐(┐P∨Q)∨R

(P∧┐Q)∨R

(2)(┐P∧Q)→R

解:

(┐P∧Q)→R

┐(┐P∧Q)∨R

(P∨┐Q)∨R

P∨┐Q∨R

(3)┐(P∧Q)∧(P∨Q)

解:

┐(P∧Q)∧(P∨Q)

┐(P∧Q)∧(P∨Q)

(┐P∨┐Q)∧(P∨Q)

(┐P∧P)∨(┐P∧Q)∨(┐Q∧P)∨(┐Q∧Q)

F∨(┐P∧Q)∨(┐Q∧P)∨F

(┐P∧Q)∨(P∧┐Q)

(4)(┐Q→P)→(P→┐Q)

解:

(┐Q→P)→(P→┐Q)

(Q∨P)→(┐P∨┐Q)

┐(Q∨P)∨(┐P∨┐Q)

(┐Q∧┐P)∨┐P∨┐Q

2.把下列各式化为合取范式:

(1)(P→Q)→R

解:

(P→Q)→R

┐(┐P∨Q)∨R

(P∧┐Q)∨R

(P∨R)∧(┐Q∨R)

(2)┐B∨┐((┐A∨B)∧A)

解:

┐B∨┐((┐A∨B)∧A)

┐B∨(┐(┐A∨B)∨┐A)

┐B∨((A∧┐B)∨┐A)

(┐B∨┐A)∨(A∧┐B)

(┐B∨┐A∨A)∧(┐B∨┐A∨┐B)

(┐B∨T)∧(┐B∨┐A∨┐B)

T∧(┐A∨┐B)

(┐A∨┐B)

(3)P(P∧(PQ))

解:

P(P∧(PQ))

┐P∨(P∧(PQ)∧(QP))

┐P∨(P∧(┐P∨Q)∧(Q∨P))

(┐P∨P)∧(┐P∨┐P∨Q)∧(┐P∨Q∨P)

(4)(P∨(QR))∧S

解:

(P∨(QR))∧S

(P∨(Q∧R)∨(┐Q∧┐R))∧S

(P∨Q∨┐Q)∧(P∨Q∨┐R)∧(P∨R∨┐Q)∧(P∨R∨┐R)∧S

3.求下列公式的主析取范式、主合取范式,并据主析取范式直接确定使该公式为真指派,据主合取范式直接确定使该公式为假指派。

(1)(P∧Q)∨(┐P∧Q∧R)

解:

求主析取范式

(P∧Q)∨(┐P∧Q∧R)

(P∧Q∧(R∨┐R))∨(┐P∧Q∧R)

(P∧Q∧R)∨(P∧Q∧┐R)∨(┐P∧Q∧R)

使公式为真的指派有:

(1,1,1)、(1,1,0)、(0,1,1)

求主合取范式

(P∧Q)∨(┐P∧Q∧R)

(P∨┐P)∧(P∨Q)∧(P∨R)∧(Q∨┐P)∧(Q∨Q)∧(Q∨R)

(P∨Q)∧(P∨R)∧(┐P∨Q)∧Q∧(Q∨R)

(P∨Q∨(R∧┐R))∧(P∨(Q∧┐Q)∨R)∧(┐P∨Q∨(R∧┐R))∧((P∧┐P)∨Q∨(R∧┐R))∧((P∧┐P)∨Q∨R)

(P∨Q∨R)∧(P∨Q∨┐R)∧(P∨Q∨R)∧(P∨┐Q∨R)∧(┐P∨Q∨R)∧(┐P∨Q∨┐R)∧(P∨Q∨R)∧(┐P∨Q∨R)∧(P∨Q∨┐R))∧(┐P∨Q∨┐R)∧(P∨Q∨R)∧(┐P∨Q∨R)

(P∨Q∨R)∧(P∨Q∨┐R)∧(P∨┐Q∨R)∧(┐P∨Q∨R)∧(┐P∨Q∨┐R)

使公式为假的指派有:

(0,0,0)、(0,0,1)、(0,1,0)、(1,0,0)、(1,0,1)

(2)┐(P∨Q)(P∧Q)

解:

求主析取范式

┐(P∨Q)(P∧Q)

(P∨Q)∨(P∧Q)

(P∨Q∨P)∧(P∨Q∨Q)

P∨Q

(P∧(Q∨┐Q))∨((P∨┐P)∧Q)

(P∧Q)∨(P∧┐Q)∨(P∧Q)∨(┐P∧Q)

(P∧Q)∨(P∧┐Q)∨(┐P∧Q)

使公式为真的指派有:

(1,1)、(1,0)、(0,1)

求主合取范式

┐(P∨Q)(P∧Q)

(P∨Q)∨(P∧Q)

(P∨Q∨P)∧(P∨Q∨Q)

P∨Q

使公式为假的指派有:

(0,0)

(3)P∨(┐P→(Q∨(┐Q→R)))

解:

求主析取范式

P∨(┐P→(Q∨(┐Q→R)))

P∨(P∨(Q∨(Q∨R)))

P∨(P∨((Q∨R))

P∨(P∨Q∨R)

P∨Q∨R

(P∧(Q∨┐Q)∧(R∨┐R))∨((P∨┐P)∧Q∧(R∨┐R))∨((P∨┐P)∧(Q∨┐Q)∧R)

(P∨Q∨R)∧(P∨┐Q∨R)∧(P∨Q∨┐R)∧(P∨┐Q∨┐R)∧(P∨Q∨R)∧(┐P∨Q∨R)∧(P∨Q∨┐R)∧(┐P∨Q∨┐R)∧(P∨Q∨R)∧(┐P∨Q∨R)∧(P∨┐Q∨R)∧(┐P∨┐Q∨R)

(P∨Q∨R)∧(P∨┐Q∨R)∧(P∨Q∨┐R)∧(P∨┐Q∨┐R)∧(┐P∨Q∨R)∧(┐P∨Q∨┐R)∧(┐P∨┐Q∨R)

使公式为真的指派有:

(1,1,1)、(1,0,1)、(1,1,0)、(1,0,0)、(0,1,1)、(0,1,0)、(0,0,1)

求主合取范式

P∨(┐P→(Q∨(┐Q→R)))

P∨(P∨(Q∨(Q∨R)))

P∨(P∨((Q∨R))

P∨(P∨Q∨R)

P∨Q∨R

使公式为假的指派有:

(0,0,0)

(4)(P∨(QR))∧S

解:

求主合取范式

(P∨(QR))∧S

(P∨(Q∧R)∨(┐Q∧┐R))∧S

(P∨Q∨┐Q)∧(P∨Q∨┐R)∧(P∨R∨┐Q)∧(P∨R∨┐R)∧S

(P∨Q∨┐R)∧(P∨R∨┐Q)∧S

(P∨Q∨┐R∨(S∧┐S))∧(P∨┐Q∨R∨(S∧┐S))∧((P∧┐P)∨(Q∧┐Q)∨(R∧┐R)∨S)

(P∨Q∨┐R∨S)∧(P∨Q∨┐R∨┐S)∧(P∨┐Q∨R∨S)∧(P∨┐Q∨R∨┐S)∧(P∨Q∨R∨S)∧(P∨Q∨┐R∨S)∧(P∨┐Q∨R∨S)∧(P∨┐Q∨┐R∨S)∧(┐P∨┐Q∨┐R∨S)∧(┐P∨┐Q∨R∨S)∧(┐P∨Q∨┐R∨S)∧(┐P∨Q∨R∨S)

(P∨Q∨┐R∨S)∧(P∨Q∨┐R∨┐S)∧(P∨┐Q∨R∨S)∧(P∨┐Q∨R∨┐S)∧(P∨Q∨R∨S)∧(P∨┐Q∨┐R∨S)∧(┐P∨┐Q∨┐R∨S)∧(┐P∨┐Q∨R∨S)∧(┐P∨Q∨┐R∨S)∧(┐P∨Q∨R∨S)

使公式为假的指派有:

(0,0,0,0)、(0,0,1,0)、(0,0,1,1)、(0,1,0,0)、(0,1,0,1)、(0,1,1,0)、(1,0,0,0)、(1,0,1,0)、(1,1,0,0)、(1,1,1,0)

使公式为真的指派有:

(0,0,0,1)、(0,1,1,1)、(1,0,0,1)、(1,0,1,1)、(1,1,0,1)、(1,1,1,1)

主析取范式为

(┐P∧┐Q∧┐R∧S)∨(┐P∧Q∧R∧S)∨(P∧┐Q∧┐R∧S)∨(P∧┐Q∧R∧S)∨(P∧Q∧┐R∧S)∨(P∧Q∧R∧S)∨

4.A、B、C、D四个人中要派两个人出差,按下述三个条件有几种派法?

如何派?

(1)若去则C和D中要去一个人;

(2)B和C不能都去;

(3)C去则D要留下。

解:

设A:

A去出差。

B:

B去出差。

C:

C去出差。

D:

D去出差。

将题目中的三个条件进行形式化:

A┐(CD)┐(B∧C)C┐D

于是将下面的命题公式转化为析取范式:

(A┐(CD))∧┐(B∧C)∧(C┐D)

(┐A∨(┐C∧D)∨(C∧┐D))∧(┐B∨┐C)∧(┐C∨┐D)

(┐A∨(┐C∧D)∨(C∧┐D))∧((┐B∧┐C)∨(┐B∧┐D)∨(┐C∧┐C)∨(┐C∧┐D))

(┐A∧┐B∧┐C)∨(┐A∧┐B∧┐D)∨(┐A∧┐C)∨(┐A∧┐C∧┐D)∨(┐C∧D∧┐B∧┐C)∨(┐C∧D∧┐B∧┐D)∨(┐C∧D∧┐C)∨(┐C∧D∧┐C∧┐D)∨(C∧┐D∧┐B∧┐C)∨(C∧┐D∧┐B∧┐D)∨(C∧┐D∧┐C)∨(C∧┐D∧┐C∧┐D)

在析取范式中,有些项不符合题意,已用下划线标出,将这些项从始终删除,得到下式:

(┐A∧┐C)∨(┐C∧D∧┐B∧┐C)∨(┐C∧D∧┐C)∨(┐C∧D∧┐B∧┐C)∨(┐C∧D∧┐C)∨(C∧┐D∧┐B∧┐D)

(┐A∧┐C)∨(┐C∧D∧┐B)∨(┐C∧D)∨(┐C∧D∧┐B)∨(C∧┐D∧┐B)

根据此式可以得到以下结论:

可以派B和D,或者A和D,或者A和C。

练习6.4

1.运用直接证法证明下列各式:

(1)┐(P∧┐Q),┐Q∨R,┐R┐P

证明:

①┐Q∨R引入前提

②┐R引入前提

③┐Q由①②析取三段论

④┐(P∧┐Q)引入前提

⑤┐P∨Q由④置换(据┐(A∧B)┐A∨┐B)

⑥┐P由③⑤析取三段论

(2)J→(M∨N),(H∨G)→J,H∨GM∨N

证明:

①J→(M∨N)引入前提

②(H∨G)→J引入前提

③(H∨G)→(M∨N)由①②假言三段论

④H∨G引入前提

⑤M∨N由③④假言推理

(3)B∧C,(B

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