logo

Legea echivalenței logice în matematică discretă

Să presupunem că există două afirmații compuse, X și Y, care vor fi cunoscute ca echivalență logică dacă și numai dacă tabelul de adevăr al ambelor conține aceleași valori de adevăr în coloanele lor. Cu ajutorul simbolului = sau ⇔, putem reprezenta echivalența logică. Deci X = Y sau X ⇔ Y va fi echivalența logică a acestor afirmații.

Cu ajutorul definiției echivalenței logice, am clarificat că dacă enunțurile compuse X și Y sunt echivalență logică, în acest caz, X ⇔ Y trebuie să fie Tautologie.

Legile echivalenței logice

În această lege, vom folosi simbolurile „ȘI” și „SAU” pentru a explica legea echivalenței logice. Aici, AND este indicat cu ajutorul simbolului ∧ și SAU este indicat cu ajutorul simbolului ∨. Există diverse legi ale echivalenței logice, care sunt descrise după cum urmează:

Legea idempotente:

În legea idempotente, folosim doar o singură afirmație. Conform acestei legi, dacă combinăm două afirmații identice cu simbolul ∧(și) și ∨(sau), atunci enunțul rezultat va fi afirmația în sine. Să presupunem că există o declarație compusă P. Următoarea notație este folosită pentru a indica legea idempotente:

 P ∨ P ? P P ∧ P ? P 

Tabelul de adevăr pentru această lege este descris după cum urmează:

P P P ∨ P P ∧ P
T T T T
F F F F

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele P, P ∨ P și P ∧ P.

Prin urmare, putem spune că P ∨ P = P și P ∧ P = P.

Legile comutative:

Cele două afirmații sunt folosite pentru a arăta legea comutativă. Conform acestei legi, dacă combinăm două enunțuri cu simbolul ∧(și) sau ∨(sau), atunci enunțul rezultat va fi același chiar dacă schimbăm poziția enunțurilor. Să presupunem că există două afirmații, P și Q. Propoziția acestor afirmații va fi falsă atunci când ambele afirmații P și Q sunt false. În toate celelalte cazuri, va fi adevărat. Următoarea notație este folosită pentru a indica legea comutativă:

 P ∨ Q ? Q ∨ P P ∧ Q ? Q ∧ P 

Tabelul de adevăr pentru aceste notații este descris după cum urmează:

P Q P ∨ Q Q ∨ P
T T T T
T F T T
F T T T
F F F F

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele P ∨ Q și Q ∨ P.

Prin urmare putem spune că P ∨ Q ? Q ∨ P.

La fel cum putem demonstra P ∧ Q ? Q ∧ P.

Drept asociativ:

Cele trei afirmații sunt folosite pentru a arăta legea asociativă. Conform acestei legi, dacă combinăm trei enunțuri cu ajutorul parantezelor prin simbolul ∧(și) sau ∨(sau), atunci enunțul rezultat va fi același chiar dacă schimbăm ordinea parantezelor. Aceasta înseamnă că această lege este independentă de grupare sau asociere. Să presupunem că există trei afirmații P, Q și R. Propoziția acestor afirmații va fi falsă atunci când P, Q și R sunt false. În toate celelalte cazuri, va fi adevărat. Următoarea notație este folosită pentru a indica legea asociativă:

 P ∨ (Q ∨ R) ? (P ∨ Q) ∨ R P ∧ (Q ∧ R) ? (P ∧ Q) ∧ R 

Tabelul de adevăr pentru aceste notații este descris după cum urmează:

P Q R P ∨ Q Q ∨ R (P ∨ Q) ∨ R P ∨ (Q ∨ R)
T T T T T T T
T T F T T T T
T F T T T T T
T F F T F T T
F T T T T T T
F T F T T T T
F F T F T T T
F F F F F F F

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele P ∨ (Q ∨ R) și (P ∨ Q) ∨ R.

Prin urmare, putem spune că P ∨ (Q ∨ R) ? (P ∨ Q) ∨ R.

La fel cum putem demonstra P ∧ (Q ∧ R) ? (P ∧ Q) ∧ R

Legea distributivă:

meniul de setări Android

Cele trei afirmații sunt folosite pentru a arăta legea distributivă. Conform acestei legi, dacă combinăm o afirmație prin simbolul ∨(SAU) cu celelalte două afirmații care sunt unite cu simbolul ∧(ȘI), atunci enunțul rezultat va fi același chiar dacă combinăm separat afirmațiile cu simbolul ∨(SAU) și combinând afirmațiile unite cu ∧(ȘI). Să presupunem că există trei afirmații P, Q și R. Următoarea notație este folosită pentru a indica legea distributivă:

P ∨ (Q ∧ R) ? (P ∨ Q) ∧ (P ∨ R)

P ∧ (Q ∨ R) ? (P ∧ Q) ∨ (P ∧ R)

Tabelul de adevăr pentru aceste notații este descris după cum urmează:

P Q R Q ∧ R P∨(Q ∧R) P ∨ Q P ∨ R (P ∨ Q) ∧ (P ∨ R)
T T T T T T T T
T T F F T T T T
T F T F T T T T
T F F F T T T T
F T T T T T T T
F T F F F T F F
F F T F F F T F
F F F F F F F F

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele P ∨ (Q ∧ R) și (P ∨ Q) ∧ (P ∨ R).

Prin urmare, putem spune că P ∨ (Q ∧ R) = (P ∨ Q) ∧ (P ∨ R)

La fel cum putem demonstra P ∧ (Q ∨ R) ? (P ∧ Q) ∨ (P ∧ R)

Legea identității:

O singură declarație este folosită pentru a arăta legea identității. Conform acestei legi, dacă combinăm o afirmație și o valoare adevărată cu simbolul ∨(sau), atunci va genera valoarea adevărată. Dacă combinăm o declarație și o valoare False cu simbolul ∧(și), atunci va genera declarația în sine. În mod similar, vom face acest lucru cu simbolurile opuse. Aceasta înseamnă că dacă combinăm o declarație și o valoare adevărată cu simbolul ∧(și), atunci va genera declarația în sine, iar dacă combinăm o declarație și o valoare falsă cu simbolul ∨(sau), atunci va genera Valoare falsă. Să presupunem că există o declarație compusă P, o valoare adevărată T și o valoare falsă F. Următoarea notație este folosită pentru a indica legea identității:

 P ∨ T ? T and P ∨ F ? P P ∧ T ? P and P ∧ F ? F 

Tabelul de adevăr pentru aceste notații este descris după cum urmează:

P T F P ∨ T P ∨ F
T T F T T
F T F T F

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele P ∨ T și T. Prin urmare, putem spune că P ∨ T = T. În mod similar, acest tabel conține și aceleași valori de adevăr în coloanele P ∨ F și P. Prin urmare putem spune că P ∨ F = P.

La fel cum putem demonstra P ∧ T ? P și P ∧ F ? F

Legea complementară:

În legea complementului este utilizată o declarație unică. Conform acestei legi, dacă combinăm o declarație cu enunțul complementar cu simbolul ∨(sau), atunci va genera valoarea Adevărat, iar dacă combinăm aceste afirmații cu simbolul ∧(și), atunci va genera Fals. valoare. Dacă negăm o valoare adevărată, atunci va genera o valoare falsă, iar dacă negăm o valoare falsă, atunci va genera valoarea adevărată.

Următoarea notație este folosită pentru a indica legea complementului:

 P ∨ ¬P ? T and P ∧ ¬P ? F ¬T ? F and ¬F ? T 

Tabelul de adevăr pentru aceste notații este descris după cum urmează:

P ¬P T ¬T F ¬F P ∨ ¬P P ∧ ¬P
T F T F F T T F
F T T F F T T F

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele P ∨ ¬P și T. Prin urmare, putem spune că P ∨ ¬P = T. În mod similar, acest tabel conține, de asemenea, aceleași valori de adevăr în coloanele P ∧ ¬P și F. Prin urmare, putem spune că P ∧ ¬P = F.

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele lui ¬T și F. Prin urmare, putem spune că ¬T = F. În mod similar, acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele ¬F și T. Prin urmare, putem spune că ¬F = T.

Legea dublei negații sau Legea involuției

O singură afirmație este folosită pentru a arăta legea dublei negații. Conform acestei legi, dacă facem negația unui enunț negat, atunci enunțul rezultat va fi enunțul însuși. Să presupunem că există o declarație P și o declarație de negare ¬P. Următoarea notație este folosită pentru a indica legea dublei negații:

 ¬(¬P) ? P 

Tabelul de adevăr pentru aceste notații este descris după cum urmează:

strsep
P ¬P ¬(¬P)
T F T
F T F

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele ¬(¬P) și P. Prin urmare, putem spune că ¬(¬P) = P.

Din legea lui Morgan:

Cele două afirmații sunt folosite pentru a arăta legea lui De Morgan. Conform acestei legi, dacă combinăm două enunțuri cu simbolul ∧(ȘI) și apoi facem negația acestor enunțuri combinate, atunci enunțul rezultat va fi același chiar dacă combinăm negația ambelor enunțuri separat cu simbolul ∨( SAU). Să presupunem că există două afirmații compuse, P și Q. Următoarea notație este folosită pentru a indica Legea lui De Morgan:

 ¬(P ∧ Q) ? ¬P ∨ ¬Q ¬(P ∨ Q) ? ¬P ∧ ¬Q 

Tabelul de adevăr pentru aceste notații este descris după cum urmează:

P Q ¬P ¬Q P ∧ Q ¬(P ∧ Q) ¬ P ∨ ¬Q
T T F F T F F
T F F T F T T
F T T F F T T
F F T T F T T

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele ¬(P ∧ Q) și ¬ P ∨ ¬Q. Prin urmare, putem spune că ¬(P ∧ Q) = ¬ P ∨ ¬Q.

La fel cum putem demonstra ¬(P ∨ Q) ? ¬P ∧ ¬Q

Legea absorbției:

Cele două afirmații sunt folosite pentru a arăta legea absorbției. Conform acestei legi, dacă combinăm o afirmație P prin simbolul ∨(OR) cu aceeași afirmație P și o altă afirmație Q, care sunt unite cu simbolul ∧(ȘI), atunci enunțul rezultat va fi primul enunț P. Același rezultat va fi generat dacă schimbăm simbolurile. Să presupunem că există două declarații compuse, P și Q. Următoarea notație este folosită pentru a indica Legea absorbției:

 P ∨ (P ∧ Q) ? P P ∧ (P ∨ Q) ? P 

Tabelul de adevăr pentru aceste notații este descris după cum urmează:

P Q P ∧ Q P ∨ Q P ∨ (P ∧ Q) P ∧ (P ∨ Q)
T T T T T T
T F F T T T
F T F T F F
F F F F F F

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele P ∨ (P ∧ Q) și P. Prin urmare, putem spune că P ∨ (P ∧ Q) ? P.

În mod similar, acest tabel conține și aceleași valori de adevăr în coloanele P ∧ (P ∨ Q) și P. Prin urmare, putem spune că P ∧ (P ∨ Q) ? P.

Exemple de echivalență logică

Există diverse exemple de echivalență logică. Unele dintre ele sunt descrise după cum urmează:

Exemplul 1: În acest exemplu, vom stabili proprietatea de echivalență pentru o declarație, care este descrisă după cum urmează:

p → q ? ¬p ∨ q

Soluţie:

Vom demonstra acest lucru cu ajutorul unui tabel de adevăr, care este descris după cum urmează:

P Q ¬p p → q ¬p ∨ q
T T F T T
T F F F F
F T T T T
F F T T T

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele p → q și ¬p ∨ q. Prin urmare, putem spune că p → q ? ¬p ∨ q.

Exemplul 2: În acest exemplu, vom stabili proprietatea de echivalență pentru o declarație, care este descrisă după cum urmează:

P ↔ Q ? ( P → Q ) ∧ ( Q → P )

Soluţie:

P Q P → Q Q → P P ↔ Q ( P → Q ) ∧ ( Q → P )
T T T T T T
T F F T F F
F T T F F F
F F T T T T

Acest tabel conține aceleași valori de adevăr în coloanele P ↔ Q și (P → Q) ∧ (Q → P). Prin urmare putem spune că P ↔ Q ? (P → Q) ∧ (Q → P).

Exemplul 3: În acest exemplu, vom folosi proprietatea echivalentă pentru a demonstra următoarea afirmație:

p ↔ q ? ( p ∧ q ) ∨ ( ¬ p ∧ ¬q )

Soluţie:

Pentru a demonstra acest lucru, vom folosi unele dintre legile descrise mai sus și din această lege avem:

p ↔ q ? (¬p ∨ q) ∧ (¬q ∨ p) ...........(1)

Acum vom folosi legea comutativă în ecuația de mai sus și vom obține următoarele:

? (p ∨ q) ∧ (p ∨ ¬q)

Acum vom folosi legea distributivă în această ecuație și vom obține următoarele:

? (¬ p ∧ (p ∨ ¬q)) ∨ (q ∧ (p ∨ ¬q))

Acum vom folosi legea distributivă în această ecuație și vom obține următoarele:

? (p ∧ p) ∨ (p ∧ ¬q) ∨ (q ∧ p) ∨ (q ∧ ¬q)

Acum vom folosi legea complementului în această ecuație și vom obține următoarele:

? F ∨ (¬p ∧ ¬q) ∨ (q ∧ p) ∨ F

Acum vom folosi legea identității și vom obține următoarele:

? (¬ p ∧ ¬ q) ∨ (q ∧ p)

Acum vom folosi legea comutativă în această ecuație și vom obține următoarele:

? (p ∧ q) ∨ (¬ p ¬q)

În cele din urmă, ecuația (1) devine următoarea:

p ↔ q ? (p ∧ q) ∨ (¬ p ¬q)

În sfârșit, putem spune că ecuația (1) devine p ↔ q ? (p ∧ q) ∨ (¬ p ∧ ¬q)