Załóżmy, że istnieją dwie formuły, X i Y. Formuły te będą znane jako równoważność, jeśli X ↔ Y jest tautologią. Jeśli dwa wzory X ↔ Y są tautologią, to możemy je również zapisać jako X ⇔ Y i możemy odczytać tę relację, gdy X jest równoważne Y.
Uwaga: Istnieje kilka punktów, o których powinniśmy pamiętać przy liniowej równoważności wzoru, które opisano w następujący sposób:
- ⇔ służy do wskazania tylko symbolu, ale nie ma charakteru łącznikowego.
- Wartość logiczna X i Y będzie zawsze równa, jeśli X ↔ Y jest tautologią.
- Relacja równoważności zawiera dwie właściwości, tj. symetryczną i przechodnią.
Metoda 1: Metoda tabeli prawdy:
W tej metodzie skonstruujemy tabele prawdy dowolnego wzoru składającego się z dwóch zdań, a następnie sprawdzimy, czy stwierdzenia te są równoważne.
Przykład 1: W tym przykładzie musimy udowodnić X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y).
Rozwiązanie: Tabela prawdy X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y) jest opisana w następujący sposób:
X | I | X ∨ Y | ¬X | ¬I | ¬X ∧ ¬Y | ¬(¬X ∧ ¬Y) | X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
T | T | T | F | F | F | T | T |
T | F | T | F | T | F | T | T |
F | T | T | T | F | F | T | T |
F | F | F | T | T | T | F | T |
Jak widzimy, że X ∨ Y i ¬(¬X ∧ ¬Y) jest tautologią. Stąd X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y).
Przykład 2: W tym przykładzie musimy udowodnić (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y).
Rozwiązanie: Tabela prawdy (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y) jest opisana w następujący sposób:
X | I | X → Y | ¬X | ¬X ∨ Y | (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y) |
---|---|---|---|---|---|
T | T | T | F | T | T |
T | F | F | F | F | T |
F | T | T | T | T | T |
F | F | T | T | T | T |
Jak widzimy, że X → Y i (¬X ∨ Y) są tautologią. Stąd (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y)
Wzór równoważności:
Aby udowodnić wzór na równoważność, stosuje się różne prawa, które opisano w następujący sposób:
Prawo idempotentne: Jeśli istnieje jedna formuła instrukcji, będzie ona posiadać następujące właściwości:
X ∨ X ⇔ X X ∧ X ⇔ X
Prawo stowarzyszeniowe: Jeśli istnieją trzy formuły instrukcji, wówczas będą one posiadać następujące właściwości:
(X ∨ Y) ∨ Z ⇔ X ∨ (Y ∨ Z) (X ∧ Y) ∧ Z ⇔ X ∧ (Y ∧ Z)
Prawo przemienne: Jeśli istnieją dwie formuły instrukcji, wówczas będzie ona posiadać następujące właściwości:
X ∨ Y ⇔ Y ∨ X X ∧ Y ⇔ Y ∧ X
Prawo rozdzielcze: Jeśli istnieją trzy formuły instrukcji, wówczas będą one posiadać następujące właściwości:
jak zmienić nazwę katalogu Linux
X ∨ (Y ∧ Z) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z) X ∧ (Y ∨ Z) ⇔ (X ∧ Y) ∨ (X ∧ Z)
Prawo tożsamości: Jeśli istnieje jedna formuła instrukcji, będzie ona posiadać następujące właściwości:
(a) (i) X ∨ F ⇔ X (ii) X ∨ T ⇔ T (b) (i) X ∧ T ⇔ X (ii) X ∧ F ⇔ F
Prawo uzupełniające: Jeśli istnieje jedna formuła instrukcji, będzie ona posiadać następujące właściwości:
(a) (i) X ∨ ¬X ⇔ T (ii) X ∧ ¬X ⇔ F (b) (i) ¬(¬X) ⇔ X (ii) ¬T ⇔ F , ¬F ⇔ T
Prawo absorpcji: Jeśli istnieją dwie formuły instrukcji, wówczas będzie ona posiadać następujące właściwości:
X ∨ (X ∧ Y) ⇔ X X ∧ (X ∨ Y) ⇔ X
Z prawa Morgana: Jeśli istnieją dwie formuły instrukcji, wówczas będzie ona posiadać następujące właściwości:
¬(X ∨ Y) ⇔ ¬X ∧ ¬Y ¬(X ∧ Y) ⇔ ¬X ∨ ¬Y
Metoda 2: Proces wymiany
W tej metodzie przyjmiemy wzór A : X → (Y → Z). Wzór Y → Z można nazwać częścią wzoru. Jeśli zastąpimy tę część wzoru, czyli Y → Z, za pomocą wzoru równoważności ¬Y ∨ Z w A, to otrzymamy inny wzór, czyli B : X → (¬Y ∨ Z). Łatwo jest sprawdzić, czy podane wzory A i B są sobie równoważne, czy nie. Za pomocą procesu zastępowania możemy uzyskać B z A.
Przykład 1: W tym przykładzie musimy udowodnić, że {X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z)} ⇔ (X ∧ Y) → Z.
Rozwiązanie: Tutaj weźmiemy lewą część i spróbujemy uzyskać prawą część.
X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z) [∵ Y → Z ⇔ ¬Y ∨ Z] ⇔ ¬X ∨ (¬Y ∨ Z) [∵ X → Y ⇔ ¬X ∨ Y]
Teraz skorzystamy z prawa skojarzeń w następujący sposób:
⇔ (¬X ∨ ¬Y) ∨ Z
Teraz skorzystamy z prawa De Morgana w następujący sposób:
⇔ ¬(X ∧ Y) ∨ Z ⇔ (X ∧ Y) → Z [∵ X → Y ⇔ ¬X ∨ Y]
Stąd udowodnione
{X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z)} ⇔ (X ∧ Y) → Z
Przykład 2: W tym przykładzie musimy udowodnić, że {(X → Y) ∧ (Z → Y)} ⇔ (X ∨ Z) → Y.
Rozwiązanie: Tutaj weźmiemy lewą część i spróbujemy uzyskać prawą część.
(X→ Y) ∧ (Z → Y) ⇔ (¬X ∨ Y) ∧ (¬Z ∨ Y) ⇔ (¬X ∧ ¬Z) ∨ Y ⇔ ¬(X ∨ Z) ∨ Y ⇔ X ∨ Z → Y
Stąd udowodnione
{(X → Y) ∧ (Z → Y)} ⇔ (X ∨ Z) → Y
Przykład 3: W tym przykładzie musimy udowodnić, że X → (Y → X) ⇔ ¬X → (X → Y).
mvc java
Rozwiązanie: Tutaj weźmiemy lewą część i spróbujemy uzyskać prawą część.
X → (Y → X) ⇔ ¬X ∨ (Y → X) ⇔ ¬X ∨ (¬Y ∨ X) ⇔ (¬X ∨ X) ∨ ¬Y ⇔ T ∨ ¬Y ⇔ T and ¬X → (X → Y) ⇔ ¬(¬X) ∨ (X → Y) ⇔ X ∨ (¬X ∨ Y) ⇔ (X ∨ ¬X) ∨ Y ⇔ T ∨ Y ⇔ T
Stąd udowodnione
X → (Y → X) ⇔ ¬X → (X → Y)
Przykład 4: W tym przykładzie musimy udowodnić, że (¬X ∧ (¬Y ∧ Z)) ∨ (Y ∧ Z) ∨ (X ∧ Z) ⇔ Z.
Rozwiązanie: Tutaj weźmiemy lewą część i spróbujemy uzyskać prawą część.
(¬X ∧ (¬Y ∧ Z)) ∨ (Y ∧ Z) ∨ (X ∧ Z)
Teraz użyjemy praw łączenia i rozdzielności w następujący sposób:
⇔ ((¬X ∧ ¬Y) ∧ Z) ∨ ((Y ∨ X) ∧ Z)
Teraz skorzystamy z prawa De Morgana w następujący sposób:
⇔ (¬(X ∨ Y) ∧ Z) ∨ ((Y ∨ X) ∧ Z)
Teraz skorzystamy z prawa rozdzielności w następujący sposób:
⇔ (¬(X ∨ Y) ∨ (X ∨ Y)) ∧ Z ⇔ T ∧ Z [∵ ¬X ∨ X ⇔ T ⇔ R
Stąd udowodnione
(¬P ∧ (¬Q ∧ R)) ∨ (Q ∧ R) ∨ (P ∧ R) ⇔ R
Przykład 5: W tym przykładzie musimy pokazać, że ((X ∨Y) ∧ ¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z))) ∨ (¬X ∧ ¬Y) ∨ (¬X ∧ ¬Z) jest tautologią.
Rozwiązanie: Tutaj weźmiemy małe części i rozwiążemy je.
Najpierw skorzystamy z prawa De Morgana i otrzymamy:
¬X ∧ ¬Y ⇔ ¬(X ∨ Y) ¬X ∨ ¬Z ⇔ ¬(X ∧ Z)
Dlatego,
(¬X ∧ ¬Y) ∨ (¬X ∧ ¬Z) ⇔ ¬(X ∨ Y) ∨ ¬(X ∧ Z) ⇔ ¬((X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z))
Również
¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z)) ⇔ ¬(¬X ∧ ¬(Y ∧ Z)) ⇔ X ∨ (Y ∧ Z) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)
Stąd
((X ∨ Y) ∧ ¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z))) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)
Zatem
((X ∨ Y) ∧ ¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z))) ∨ (¬X ∧ ¬Y) ∨ (¬X ∧ ¬Z) ⇔ [(X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)] ∨ ¬[(X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)] [∵ ¬X ∨ X ⇔ T] ⇔ T
Można zatem powiedzieć, że podany wzór jest tautologią.
Przykład 6: W tym przykładzie musimy pokazać, że (X ∧ Y) → (X ∨ Y) jest tautologią.
Rozwiązanie: (X ∧ Y) → (X ∨ Y)
⇔ ¬(X ∧ Y) ∨ (X ∨ Y) [∵ X → Y ⇔ ¬X ∨ Y]
Teraz skorzystamy z prawa De Morgana w następujący sposób:
⇔ (¬X ∨ ¬Y) ∨ (X ∨ Y)
Teraz użyjemy prawa skojarzeń i prawa przemienności w następujący sposób:
⇔ (¬X ∨ X) ∨ (¬Y ∨ Y)
Teraz skorzystamy z prawa negacji w następujący sposób:
⇔ (T ∨ T) ⇔ T
Można zatem powiedzieć, że podany wzór jest tautologią.
Przykład 7: W tym przykładzie musimy napisać negację niektórych stwierdzeń, które opisano w następujący sposób:
- Marry ukończy edukację lub zaakceptuje list przyłączeniowy firmy XYZ.
- Jutro Harry pójdzie na przejażdżkę lub pobiegnie.
- Jeśli dostanę dobre oceny, mój kuzyn będzie zazdrosny.
Rozwiązanie: Najpierw rozwiążemy pierwsze stwierdzenie w następujący sposób:
1. Załóżmy, że X: Marry zakończy edukację.
Y: Zaakceptuj list przyłączeniowy firmy XYZ.
Aby wyrazić to stwierdzenie, możemy użyć następującej symbolicznej formy:
X ∨ Y
Negacja X ∨ Y jest opisana w następujący sposób:
¬(X ∨ Y) ¬(X ∨ Y) ⇔ ¬X ∧ ¬Y
Podsumowując, negacją danego stwierdzenia będzie:
¬X ∧ ¬Y: Marry will not complete her education, and she will not accept the joining letter of XYZ Company.
2. Załóżmy, że X: Harry pójdzie na przejażdżkę
Y: Harry będzie jutro biegał
Aby wyrazić to stwierdzenie, możemy użyć następującej symbolicznej formy:
X ∨ Y
Negacja X ∨ Y jest opisana w następujący sposób:
¬(X ∨ Y) ¬(X ∨ Y) ⇔ ¬X ∧ ¬Y
Podsumowując, negacją danego stwierdzenia będzie:
¬X ∧ ¬Y: Harry will not go for a ride, and he will not run tomorrow
3. Załóżmy, że X: Jeśli dostanę dobre oceny.
Y: Mój kuzyn będzie zazdrosny.
Aby wyrazić to stwierdzenie, możemy użyć następującej symbolicznej formy:
X → Y
Negacja X → Y jest opisana w następujący sposób:
¬(X → Y) ¬(X → Y) ⇔ ¬(¬X ∨ Y) ⇔ X ∧ ¬Y.
Podsumowując, negacją danego stwierdzenia będzie:
X ∧ ¬Y: I get good marks, and my cousin will not be jealous.
Przykład 8: W tym przykładzie musimy zapisać negację niektórych stwierdzeń za pomocą prawa De Morgana. Stwierdzenia te opisano w następujący sposób:
- Potrzebuję zestawu diamentów i wartego złotego pierścionka.
- Dostaniesz dobrą pracę albo nie znajdziesz dobrego partnera.
- Biorę dużo pracy i nie mogę sobie z tym poradzić.
- Mój pies wyjeżdża na wycieczkę lub robi bałagan w domu.
Rozwiązanie: Negacja wszystkich twierdzeń za pomocą prawa De Morgana jest opisana jeden po drugim w następujący sposób:
- Nie potrzebuję zestawu diamentów ani nie jestem wart złotego pierścionka.
- Nie możesz znaleźć dobrej pracy, ale znajdziesz dobrego partnera.
- Nie biorę dużo pracy i sobie z tym poradzę.
- Mój pies nie jeździ na wycieczki i nie robi bałaganu w domu.
Przykład 9: W tym przykładzie mamy kilka stwierdzeń i musimy napisać ich zaprzeczenie. Stwierdzenia opisano w następujący sposób:
- Jeśli pada deszcz, plan wyjścia na plażę zostaje odwołany.
- Jeśli będę się pilnie uczył, dostanę dobre oceny na egzaminie.
- Jeśli pójdę na wieczorną imprezę, zostanę ukarany przez mojego ojca.
- Jeśli nie chcesz ze mną rozmawiać, musisz zablokować mój numer.
Rozwiązanie: Negacja wszystkich stwierdzeń jest opisana jeden po drugim w następujący sposób:
- Jeśli plan wyjścia na plażę zostanie odwołany, oznacza to, że pada deszcz.
- Jeśli dostanę dobre oceny na egzaminie, to będę się pilnie uczył.
- Jeśli dostanę karę od ojca, to idę na wieczorną imprezę.
- Jeśli musisz zablokować mój numer, to nie chcesz ze mną rozmawiać.
Przykład 10: W tym przykładzie musimy sprawdzić, czy (X → Y) → Z i X → (Y → Z) są logicznie równoważne, czy nie. Naszą odpowiedź musimy uzasadnić za pomocą tablic prawdy oraz za pomocą reguł logiki upraszczających oba wyrażenia.
Rozwiązanie: Najpierw zastosujemy metodę 1, aby sprawdzić, czy (X → Y) → Z i X → (Y → Z) są logicznie równoważne, co opisano w następujący sposób:
przykładem systemu operacyjnego typu open source jest
Metoda 1: Tutaj założymy, co następuje:
(X → Y) → Z ⇔ (¬X ∨ Y) → Z ⇔ ¬(¬X ∨ Y) ∨ Z ⇔ (X ∧ ¬Y) ∨ Z ⇔ (X ∧ Z) ∨ (¬Y ∧ Z)
I
X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z) ⇔ ¬X ∨ (¬Y ∨ Z) ⇔ ¬X ∨ ¬Y ∨ Z X → Y) → Z and X → (Y → Z)
Metoda 2: Teraz użyjemy drugiej metody. W tej metodzie będziemy korzystać z tabeli prawdy.
X | I | Z | X → Y | (X → Y) → Z | Y → Z | X → (Y → Z) |
---|---|---|---|---|---|---|
T | T | T | T | T | T | T |
T | T | F | T | F | F | F |
T | F | T | F | T | T | T |
T | F | F | F | T | T | T |
F | T | T | T | T | T | T |
F | T | F | T | F | F | T |
F | F | T | T | T | T | T |
F | F | F | T | F | T | T |
W tej tabeli prawdy widzimy, że kolumny (X → Y) → Z i X → (Y → Z) nie zawierają identycznych wartości.