离散结构复习

发布 2022-01-12 20:24:28 阅读 4306

离散18周考试大家注意复习。

离散结构》复习辅导。

第一篇数理逻辑。

第1章命题逻辑。

一、基本要求。

1. 理解命题概念,会判断语句是不是命题。

2. 了解五个联结词概念,掌握由它们构成的公式及真值表:

1)p(否定式);

(2)p∧q(合取式);

3)p∨q(析取式);

4)p→q(蕴含式);

5)pq(等价式)。

熟练掌握求给定公式真值表的方法。

3. 理解公式、公式解释、永真式(重言式)、永假式(矛盾式)和可满足式等概念。

熟记基本等值式,掌握用真值表法和等值演算法判别公式类型和公式等值变换的方法。

4. 理解析取(合取)范式概念,熟练掌握利用基本等值式或真值表将公式化为析取(合取)范式的方法。

5. 了解极小(大)项的概念,掌握求主析取(合取)范式的方法。

6. 了解有效结论(逻辑结果)的概念,掌握判断重言蕴含式(推理是否有效)的五种方法

(1) 真值表法;

2) 等值演算法(记住基本等值式);

3) 主析取(合取)范式法;

4) 直接证法:掌握p规则和t规则,及常用重言蕴含式、等值式。

(5) 间接证法(反证法):掌握cp规则。

二、复习辅导。

1.1 命题与联结词。

命题是推理的基本要素。命题是具有确定真假意义的陈述句。用1或t表示真命题。

用0或f表示假命题。判断一个句子是否为命题,应首先判断它是否为陈述句。再判断它是否有唯一的真值。

可见命题必须具备二个条件:其一,语句是陈述句;其二,语句有唯一确定的真假意义。

由若干个原子命题通过联结词构成的命题就是复合命题。

我们讲了五个联结词。

1. ﹃否定联结词,p是命题,﹃p是p的否命题。

p与﹃p的真假是相互对立的,p为真,则﹃p为假;反之p为假,则﹃p为真。

2. ∧合取联结词,p,q是命题,p∧q是p,q的合取式。

p∧q取值1,当且仅当p,q均取1;p q取值为0,只要p,q之一取0。

3. ∨析取联结词, p,q是命题,p∨q是p,q的析取式。∨在一个语句中表示“或”的含义,可以表示相容或,也可以表示排斥或。

如“赵志宏学习俄语或英语”,是相容或,记p:“赵志宏学习俄语”,q:“赵志宏学习英语”,命题符号化为“p∨q”;

又如“李宏生于2023年或2023年”,是排斥或,不可兼或,记p:“李宏生于2023年”,q:“李宏生于2023年”,命题符号化为p∨q。

p∨q取值为1,只要p,q之一取值为1,只有p,q均取值为0时,p∨q取值为0。

4. →蕴含联结词,p,q是命题,p→q是p,q的蕴含式,是联结词→和命题p,q组成的复合命题。

p→q取值为0,只有p取值为1,q取值为0时;其余各种情况,均有p→q取值为1。

注意:在语句中,p q,有时也解释为“若p,则q”。似乎p→q是“因果关系”,但是不一定总有因果关系。

只要p,q是命题(即有真值),那么p→q就是命题(即有真值)。不管p,q是否有无因果关系。

例如,p:今晚开会,q:今晚我到校。

有p→q,如果今晚开会,我今晚到校(有因果关系)。它的真值是1。

又如,a:雪是白的,b:太阳从西边出来。

有a→b,如果雪是白的,太阳从西边出来(没有因果关系),它的真值是0。

5. 等价联结词,p,q是命题,pq是p,q的等价式,是联结词和命题p,q组成的复合命题。“”在语句中相当于“…当且仅当…”,pq取值1当且仅当p,q取值相同。

1.2 命题公式、永真性的判定或命题公式的分类

命题公式的永真性包括判定命题公式是永真的(重言式)、永假的(矛盾式)。具体判定方法有两种:

其一是真值表法,对于任给一个公式,列出该公式的真值表,观察真值表的最后一列是否全为1(或全为0),若真值表的最后一列全为1,则该公式为永真式;若真值表的最后一列全为0,则该公式是永假式;若真值表的最后一列既非全为1,又非全为0,则该公式是可满足式。

例1 判定公式p→q与p∨q是否等值。

解列公式p→q与p∨q的真值表。如表1-1。

表1-1 公式p→q与p∨q的真值表。

由表可知,公式p→q与p∨q是等值的。

由表的最后一列均为1可知,p→q与p∨q是重言式。

其二是推导法。利用基本等值式(双重否定律、幂等律、交换律、结合律、分配律、吸收律、德摩根律、同一律、零律、否定律、蕴含等值式、等价等值式、假言易位和等价否定等值式等),对给定公式进行等值推导,若该公式的真值为1,则该公式是永真式;若该公式的真值为0,则该公式为永假式。

例2 证明:p→(q→r)p∧q→r..

证明 p→(q→r)

p→(≈q∨r) (等值蕴含式)

p∨(q∨r) (等值蕴含式)

p∨q)∨r (结合律)

p∧q)∨r (德摩根律)

p∧q→r (等值蕴含式)

所以,p→(q→r)(p∧q)→r

例中等值演算的每一步都用到了置换规则。由等值演算的传递性,可知第一个公式p→(q→r)和最后一个公式p∧q)→r等值。

例中证明的每一步都列出了等值演算的依据。

1.3 范式。

在范式中只有联结词∧和∨,命题变项或其否定用联结词∨,∧把联结起来。主范式要求命题变项齐全,按极小(大)项排列起来。

求析取(合取)范式的步骤:

将公式中的联结词都化成,∧,在析取(合取)范式中不能有联结词→,;

将否定联结词消去或移到各命题变项之前;

利用分配律、结合律等,将公式化为析取(合取)范式。

求命题公式a的主析取(合取)范式的步骤。

求公式a的析取(合取)范式;

“消去”析取(合取)范式中所有永假式(永真式)的析取项(合取项),如p∧p(p∨p)用0(1)替代。用幂等律将析取(合取)范式中重复出现的合取项(析取项)或相同的变项合并,如p∧p(p∨p)用p替代,mi∨mi(mi∧mi)用mi(mi)替代。

若析取(合取)范式的某个合取项(析取项)b不含有命题变项pi或pi,则添加pi∨pi(pi∧pi),再利用分配律展开,使得每个合取项(析取项)的命题变项齐全;

将极小(极大)项按由小到大的顺序排列,用∑(∏表示。

例3 求公式的主合取范式和主析取范式。

解先将公式化为合取范式。

(去掉) (去掉→) 合取范式)

(添齐命题变项)

所求主析取范式应为主合取范式五个极大项所对应的三个极小项,即为。

通过求析取范式求主析取范式。

(去掉) (去掉→) 合取范式)

m1∨m6∨m7

1.4 命题演算的推理理论。

掌握演绎或形式证明,进行逻辑推理时一是要理解并掌握14个重言蕴含式(即i1~i14),17个等值式(e1~e17);二是会使用三个规则(p规则、t规则和cp规则)。

p规则:前提在推导过程中的任何时候都可以引入使用。

t规则:在推导过程中,如果有一个或多个公式、重言蕴涵着公式 s,则公式 s 可以引入推导之中。

cp规则:若从 a 和 b 能有效地推出 c,则从 a 可有效地推出 b c。

要多做一些练习,重言蕴含式和等值式要靠练习加以记忆,而不能靠死记。

例4 试证明:

证明 (1) s cp规则。

(2)s (1)双重否定律

(3) s∨p p

(4) p∨s (3)置换。

(5) p (4),(2)析取三段论。

(6) p→(q→rp

7)q→r (6),(5)假言推理。

8)q p9)r (7),(8)假言推理。

三、练习。1 设命题公式g=p∧(q∨r)则使g取真值为1的指派是 ,

答案:(1,0,0,),1,0,1),(1,1,1)

2 已知命题公式为g=(p∧q)→r, 则命题公式g的析取范式是

答案:p∨q∨r

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