Да предположим, че има две формули, X и Y. Тези формули ще бъдат известни като еквивалентност, ако X ↔ Y е тавтология. Ако две формули X ↔ Y е тавтология, тогава можем също да я запишем като X ⇔ Y и можем да прочетем тази връзка като X е еквивалентност на Y.
Забележка: Има някои точки, които трябва да имаме предвид при линейната еквивалентност на формула, които са описани по-долу:
- ⇔ се използва само за обозначаване на символ, но не е свързващ.
- Истинната стойност на X и Y винаги ще бъде равна, ако X ↔ Y е тавтология.
- Отношението на еквивалентност съдържа две свойства, т.е. симетрично и транзитивно.
Метод 1: Метод на таблицата на истината:
В този метод ще изградим таблиците на истината на всяка формула с две твърдения и след това ще проверим дали тези твърдения са еквивалентни.
Пример 1: В този пример трябва да докажем X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y).
Решение: Таблицата на истинността на X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y) е описана по следния начин:
х | И | X ∨ Y | ¬X | ¬И | ¬X ∧ ¬Y | ¬(¬X ∧ ¬Y) | X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
T | T | T | Е | Е | Е | T | T |
T | Е | T | Е | T | Е | T | T |
Е | T | T | T | Е | Е | T | T |
Е | Е | Е | T | T | T | Е | T |
Както можем да видим, че X ∨ Y и ¬(¬X ∧ ¬Y) е тавтология. Следователно X ∨ Y ⇔ ¬(¬X ∧ ¬Y).
Пример 2: В този пример трябва да докажем (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y).
Решение: Таблицата на истината на (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y) е описана, както следва:
х | И | X → Y | ¬X | ¬X ∨ Y | (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y) |
---|---|---|---|---|---|
T | T | T | Е | T | T |
T | Е | Е | Е | Е | T |
Е | T | T | T | T | T |
Е | Е | T | T | T | T |
Както можем да видим, че X → Y и (¬X ∨ Y) са тавтология. Следователно (X → Y) ⇔ (¬X ∨ Y)
Формула за еквивалентност:
Има различни закони, които се използват за доказване на формулата за еквивалентност, която е описана по следния начин:
Идемпотентен закон: Ако има една формула за изявление, тогава тя ще съдържа следните свойства:
X ∨ X ⇔ X X ∧ X ⇔ X
Асоциативен закон: Ако има три формули за изявление, тогава тя ще съдържа следните свойства:
(X ∨ Y) ∨ Z ⇔ X ∨ (Y ∨ Z) (X ∧ Y) ∧ Z ⇔ X ∧ (Y ∧ Z)
Комутативен закон: Ако има две формули за изявление, тогава тя ще съдържа следните свойства:
X ∨ Y ⇔ Y ∨ X X ∧ Y ⇔ Y ∧ X
Закон за разпределение: Ако има три формули за изявление, тогава тя ще съдържа следните свойства:
преименуване на Linux директория
X ∨ (Y ∧ Z) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z) X ∧ (Y ∨ Z) ⇔ (X ∧ Y) ∨ (X ∧ Z)
Закон за идентичността: Ако има една формула за изявление, тогава тя ще съдържа следните свойства:
(a) (i) X ∨ F ⇔ X (ii) X ∨ T ⇔ T (b) (i) X ∧ T ⇔ X (ii) X ∧ F ⇔ F
Закон за допълнение: Ако има една формула за изявление, тогава тя ще съдържа следните свойства:
(a) (i) X ∨ ¬X ⇔ T (ii) X ∧ ¬X ⇔ F (b) (i) ¬(¬X) ⇔ X (ii) ¬T ⇔ F , ¬F ⇔ T
Закон за абсорбция: Ако има две формули за изявление, тогава тя ще съдържа следните свойства:
X ∨ (X ∧ Y) ⇔ X X ∧ (X ∨ Y) ⇔ X
От закона на Морган: Ако има две формули за изявление, тогава тя ще съдържа следните свойства:
¬(X ∨ Y) ⇔ ¬X ∧ ¬Y ¬(X ∧ Y) ⇔ ¬X ∨ ¬Y
Метод 2: Процес на подмяна
В този метод ще приемем формула A : X → (Y → Z). Формулата Y → Z може да бъде известна като част от формула. Ако заменим тази част от формулата, т.е. Y → Z, с помощта на формулата за еквивалентност ¬Y ∨ Z в A, тогава ще получим друга формула, т.е. B : X → (¬Y ∨ Z). Това е лесен процес за проверка дали дадените формули A и B са еквивалентни една на друга или не. С помощта на процеса на заместване можем да получим B от A.
Пример 1: В този пример трябва да докажем, че {X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z)} ⇔ (X ∧ Y) → Z.
Решение: Тук ще вземем лявата странична част и ще се опитаме да вземем дясната странична част.
X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z) [∵ Y → Z ⇔ ¬Y ∨ Z] ⇔ ¬X ∨ (¬Y ∨ Z) [∵ X → Y ⇔ ¬X ∨ Y]
Сега ще използваме асоциативния закон по следния начин:
⇔ (¬X ∨ ¬Y) ∨ Z
Сега ще използваме закона на Де Морган по следния начин:
⇔ ¬(X ∧ Y) ∨ Z ⇔ (X ∧ Y) → Z [∵ X → Y ⇔ ¬X ∨ Y]
Следователно доказано
{X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z)} ⇔ (X ∧ Y) → Z
Пример 2: В този пример трябва да докажем, че {(X → Y) ∧ (Z → Y)} ⇔ (X ∨ Z) → Y.
Решение: Тук ще вземем лявата странична част и ще се опитаме да вземем дясната странична част.
(X→ Y) ∧ (Z → Y) ⇔ (¬X ∨ Y) ∧ (¬Z ∨ Y) ⇔ (¬X ∧ ¬Z) ∨ Y ⇔ ¬(X ∨ Z) ∨ Y ⇔ X ∨ Z → Y
Следователно доказано
{(X → Y) ∧ (Z → Y)} ⇔ (X ∨ Z) → Y
Пример 3: В този пример трябва да докажем, че X → (Y → X) ⇔ ¬X → (X → Y).
Решение: Тук ще вземем лявата странична част и ще се опитаме да вземем дясната странична част.
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
Следователно доказано
X → (Y → X) ⇔ ¬X → (X → Y)
Пример 4: В този пример трябва да докажем, че (¬X ∧ (¬Y ∧ Z)) ∨ (Y ∧ Z) ∨ (X ∧ Z) ⇔ Z.
Решение: Тук ще вземем лявата странична част и ще се опитаме да вземем дясната странична част.
(¬X ∧ (¬Y ∧ Z)) ∨ (Y ∧ Z) ∨ (X ∧ Z)
Сега ще използваме асоциативните и дистрибутивните закони по този начин:
⇔ ((¬X ∧ ¬Y) ∧ Z) ∨ ((Y ∨ X) ∧ Z)
Сега ще използваме закона на Де Морган по следния начин:
⇔ (¬(X ∨ Y) ∧ Z) ∨ ((Y ∨ X) ∧ Z)
Сега ще използваме закона за разпределение по следния начин:
⇔ (¬(X ∨ Y) ∨ (X ∨ Y)) ∧ Z ⇔ T ∧ Z [∵ ¬X ∨ X ⇔ T ⇔ R
Следователно доказано
(¬P ∧ (¬Q ∧ R)) ∨ (Q ∧ R) ∨ (P ∧ R) ⇔ R
Пример 5: В този пример трябва да покажем, че ((X ∨Y) ∧ ¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z))) ∨ (¬X ∧ ¬Y) ∨ (¬X ∧ ¬Z) е тавтология.
Решение: Тук ще вземем малки части и ще ги решим.
Първо ще използваме закона на Де Морган и ще получим следното:
¬X ∧ ¬Y ⇔ ¬(X ∨ Y) ¬X ∨ ¬Z ⇔ ¬(X ∧ Z)
Следователно,
(¬X ∧ ¬Y) ∨ (¬X ∧ ¬Z) ⇔ ¬(X ∨ Y) ∨ ¬(X ∧ Z) ⇔ ¬((X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z))
Също
комисия за подбор на персонал значение
¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z)) ⇔ ¬(¬X ∧ ¬(Y ∧ Z)) ⇔ X ∨ (Y ∧ Z) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)
Следователно
((X ∨ Y) ∧ ¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z))) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z) ⇔ (X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)
По този начин
((X ∨ Y) ∧ ¬(¬X ∧ (¬Y ∨ ¬Z))) ∨ (¬X ∧ ¬Y) ∨ (¬X ∧ ¬Z) ⇔ [(X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)] ∨ ¬[(X ∨ Y) ∧ (X ∨ Z)] [∵ ¬X ∨ X ⇔ T] ⇔ T
Следователно можем да кажем, че дадената формула е тавтология.
Пример 6: В този пример трябва да покажем, че (X ∧ Y) → (X ∨ Y) е тавтология.
Решение: (X ∧ Y) → (X ∨ Y)
⇔ ¬(X ∧ Y) ∨ (X ∨ Y) [∵ X → Y ⇔ ¬X ∨ Y]
Сега ще използваме закона на Де Морган по следния начин:
⇔ (¬X ∨ ¬Y) ∨ (X ∨ Y)
Сега ще използваме асоциативния закон и комутативния закон по този начин:
⇔ (¬X ∨ X) ∨ (¬Y ∨ Y)
Сега ще използваме закона за отрицание по следния начин:
⇔ (T ∨ T) ⇔ T
Следователно можем да кажем, че дадената формула е тавтология.
Пример 7: В този пример трябва да напишем отрицанието на някои твърдения, които са описани по следния начин:
- Marry ще завърши образованието си или ще приеме писмото за присъединяване на XYZ Company.
- Утре Хари ще отиде да поязди или да тича.
- Ако получа добри оценки, братовчед ми ще ревнува.
Решение: Първо, ще решим първото твърдение по следния начин:
1. Да предположим, че X: Marry ще завърши образованието си.
Y: Приемете писмото за присъединяване на компанията XYZ.
Можем да използваме следната символична форма, за да изразим това твърдение:
X ∨ Y
Отрицанието на X ∨ Y се описва по следния начин:
¬(X ∨ Y) ¬(X ∨ Y) ⇔ ¬X ∧ ¬Y
В заключение, отрицанието на дадено твърдение ще бъде:
¬X ∧ ¬Y: Marry will not complete her education, and she will not accept the joining letter of XYZ Company.
2. Да предположим, че Х: Хари ще отиде да се повози
Y: Хари ще тича утре
Можем да използваме следната символична форма, за да изразим това твърдение:
X ∨ Y
Отрицанието на X ∨ Y се описва по следния начин:
¬(X ∨ Y) ¬(X ∨ Y) ⇔ ¬X ∧ ¬Y
В заключение, отрицанието на дадено твърдение ще бъде:
¬X ∧ ¬Y: Harry will not go for a ride, and he will not run tomorrow
3. Да предположим, че X: Ако получа добри оценки.
Y: Братовчед ми ще ревнува.
Можем да използваме следната символична форма, за да изразим това твърдение:
X → Y
Отрицанието на X → Y се описва по следния начин:
¬(X → Y) ¬(X → Y) ⇔ ¬(¬X ∨ Y) ⇔ X ∧ ¬Y.
В заключение, отрицанието на дадено твърдение ще бъде:
X ∧ ¬Y: I get good marks, and my cousin will not be jealous.
Пример 8: В този пример трябва да напишем отрицанието на някои твърдения с помощта на закона на Де Морган. Тези твърдения са описани по следния начин:
- Имам нужда от комплект диаманти и струва златен пръстен.
- Получавате добра работа или няма да намерите добър партньор.
- Поемам много работа и не мога да се справя.
- Кучето ми отива на път или прави бъркотия в къщата.
Решение: Отрицанието на всички твърдения с помощта на закона на Де Морган се описва едно по едно така:
- Нямам нужда от комплект с диаманти или не струвам златен пръстен.
- Не можете да намерите добра работа, но ще намерите добър партньор.
- Не поемам много работа или мога да се справя.
- Кучето ми не ходи на път и не прави бъркотия в къщата.
Пример 9: В този пример имаме някои твърдения и трябва да напишем отрицанието на тези твърдения. Изявленията са описани, както следва:
- Ако вали, планът за плаж се отменя.
- Ако уча усилено, тогава ще получа добри оценки на изпита.
- Ако отида на парти до късно, ще получа наказание от баща си.
- Ако не искате да говорите с мен, трябва да блокирате номера ми.
Решение: Отрицанието на всички твърдения е описано едно по едно по следния начин:
- Ако планът за плажуване е отменен, значи вали.
- Ако получа добри оценки на изпита, значи уча здраво.
- Ако ще получа наказание от баща ми, отивам на вечерно парти.
- Ако трябва да блокирате номера ми, значи не искате да говорите с мен.
Пример 10: В този пример трябва да проверим дали (X → Y) → Z и X → (Y → Z) са логически еквивалентни или не. Трябва да обосновем нашия отговор с помощта на таблици на истината и с помощта на логически правила, за да опростим и двата израза.
Решение: Първо, ще използваме метод 1, за да проверим дали (X → Y) → Z и X → (Y → Z) са логически еквивалентни, което е описано по следния начин:
Linux файлове
Метод 1: Тук ще приемем следното:
(X → Y) → Z ⇔ (¬X ∨ Y) → Z ⇔ ¬(¬X ∨ Y) ∨ Z ⇔ (X ∧ ¬Y) ∨ Z ⇔ (X ∧ Z) ∨ (¬Y ∧ Z)
И
X → (Y → Z) ⇔ X → (¬Y ∨ Z) ⇔ ¬X ∨ (¬Y ∨ Z) ⇔ ¬X ∨ ¬Y ∨ Z X → Y) → Z and X → (Y → Z)
Метод 2: Сега ще използваме втория метод. В този метод ще използваме таблицата на истината.
х | И | СЪС | X → Y | (X → Y) → Z | Y → Z | X → (Y → Z) |
---|---|---|---|---|---|---|
T | T | T | T | T | T | T |
T | T | Е | T | Е | Е | Е |
T | Е | T | Е | T | T | T |
T | Е | Е | Е | T | T | T |
Е | T | T | T | T | T | T |
Е | T | Е | T | Е | Е | T |
Е | Е | T | T | T | T | T |
Е | Е | Е | T | Е | T | T |
В тази таблица на истината можем да видим, че колоните на (X → Y) → Z и X → (Y → Z) не съдържат идентични стойности.