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一、命题公式
二、重言式、矛盾式,可满足式

  命题公式及分类

重点:(1) 掌握命题公式的定义及公式的真值表。

   (2) 掌握重言式和矛盾式的定义及使用真值表进行判断。

一、命题公式

  通俗地说,命题公式是由命题常项,命题变项,联结词,括号等组成的字符串。以下给出递归定义。

1、定义:合式公式(即命题公式,简称为公式)

  (1) 单个命题常项或变项 是合式公式。

  (2) 若 是合式公式,则 也是合式公式。

  (3) 若 是合式公式,则 也是合式公式。

  (4) 只有有限次地应用(1)—(3)组成的符号串才是合式公式。

  规定:公式中最外层的括号,及 的括号可省略。

  例1、判断以下字符串中哪些是命题公式。

   (1)

   (2)

   (3)

   (4)

   (5)

   (6)

  解:(1)、(2)、(6)是公式,(3)、(4)、(5)不是。

2、命题公式的层次。

  (1) 若 是单个命题(常项或变项),如 等,则称 为0层公式。

  (2) 称 是 层公式是指符合下列情况之一:

   ① , 是 层公式。

   ② ,其中 分别为 层和 层公式,且 。

   ③ ,其中 层次同②。

   ④ ,其中 层次同②。

   ⑤ ,其中 层次同②。

  (3) 若 的最高层次为 ,则称 为 层公式。

  例2、 为5层公式。

3、真值表。

  公式 的解释或赋值——给 中所有的命题变项 指定一组真值,称对 的一个赋值(或解释)。

  

  如公式 ,110( ,按字典序)为 的成假赋值,111,011,010……等是 的成真赋值。

  含 个命题变项的命题公式,共有 组不同赋值。

   的真值表——指 在所有赋值之下取值列成的表。

  构造 的真值表步骤:

  (1) 列出所有命题变项的所有赋值( 个,掌握 )。

  (2) 从低到高写出 的各层次。

  (3) 对应每个赋值,计算各层次的值,直至整个公式。

  例3、求下列命题公式的真值表。

   (1)

   (2)

   (3)

    解:(1)

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

1

0

0

     (2)

0

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

0

0

     (3)

原式

0

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

0

0

0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0

1

1

1

1

0

1

1

0

1

0

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

二、重言式、矛盾式,可满足式

1、定义:设 为一个命题公式。

  (1) 若 在它的各种赋值下取值均为真,则称 为重言式或永真式。

  (2) 若 在它的各种赋值下取值均为假,则称 为矛盾式或永假式。

  (3) 若 至少存在一组赋值是成真赋值,则称 为可满足式。

2、判定方法 (此处仅限真值表法,以后还会有其它办法)

  真值表法:在一个公式 的真值表中,由最后一列的值而定,全为1,即重言式,全为0,即矛盾式,既有0又有1,即非重言式的可满足式。例3中的(1)为矛盾式,(2)、(3)为可满足式(非重言式),另外,大家可考虑 ,即(1)的否定式为重言式。

  例4、给定命题公式如下,请判断哪些是重言式,哪些是矛盾式,哪些是可满足式?

  (1)

  (2)

  (3)

  (4)

  (5)

  (6)

  (7)

  (8)

  (9)

  (10)

  解:列出各题真值表如下(步骤简略)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

0

0

1

1

0

1

1

1

0

0

1

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

(8)

(9)

(10)

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

  (1)、(2)、(5)、(6)、(9)为重言式;

  (3)、(8)为矛盾式;

  (4)、(7)、(10)及以上的重言式均为可满足式。

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