逻辑代数基本公式及定律.
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§2.3 逻辑代数的基本公式和常用公式 2.3.1 基本公式
一、基本定律
或运算规则:
0+0=0 ,0+1=1 ,1+0=1,1+1=1
A 0 A , A 1 1, A A A, A A 1
与运算规则:
0•0=0
非运算规则:
0•1=0
1 0
1•0=0
0 1
1•1=1
A 0 0 , A 1 A, A A A, A A 0
AA
(1)
二、交换律
A+B=B+A A• B=B • A
三、结合律
A+(B+C)=(A+B)+C=(A+C)+B A• (B • C)=(A • B) • C
四、分配律
A(B+C)=A • B+A • C A+B • C=(A+B)(A+C)
(12)
例1: F1 A B C D 0 注意 括号
F1 (A B) (C D) 1
注意括号
F1 AHale Waihona Puke Baidu BC AD BD
与或式
(13)
例 2: F2 A B C D E
反号不动
F2 A B C D E
反号不动
A ( B C D E)
A (B C D E)
F2 A B A C A D E
与或式
(14)
常用公式
AB A B 1.消去公式:A+
2.吸收公式:
A AB A
3.并项公式:AB AB A 4.多余项公式:AB AC BC AB AC
(4)
用真值表证明摩根定理成立
A ·B=A+B A+B= A ·B Y2=A+B 1 相等 1 1 0
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
Y1=A· B 1 1 1 0
(5)
2.3.2 若干常用公式--几种形式的吸收律
吸收:多余(冗余)项,多余(冗余)因子被取消、去 掉 被消化了。
短项
长项
1.原变量的吸收: A + AB = A 证明: 左式=A(1+B) =A =右式 原式成立
证明:
A· A· B=A
A· A· B = A·(A+B) =A · B
(A+B)=A A· A· B= A· A· A· B= ?
A × A √ A· B A· B × ×
(9)
§ 2.4 逻辑代数的基本定理
2.4.1 代入定理
内容:在任何一个包含变量A的逻辑等式中, 若以另外一个逻辑式代替式中所有的变量A, 则等式仍然成立。
(2)
求证: (分配律第2条) A+BC=(A+B)(A+C) 证明: 右边 =(A+B)(A+C) =AA+AB+AC+BC =A +A(B+C)+BC ; 分配律 ; 结合律 , AA=A
=A(1+B+C)+BC ; 结合律 =A • 1+BC ; 1+B+C=1 =A+BC =左边 ; A • 1=A
A(BC) A(BC) A B C
注:代入定理还可以扩展其他基本定律 的应用范围!
(11)
2.4.2 反演定理
内容:将函数式F中所有的 + + (反函数) 新表达式: F
变量与常数均取反 显然: FF 规则: 1.遵循先括号 再乘法 后加法的运算顺序。 2.不是一个变量上的反号不动。 用处:实现互补运算(求反运算)。
证明: 左式 AB AC BC
AB AC (A A)BC
AB AC ABC ABC 添加
添冗余因子
口诀: 正负相对, 余全完。 (消冗余项)
(8)
( AB ABC) ( AC ABC)
AB AC =右式
4. A · A· B=A · B
(15)
(16)
例:用代入规则证明德 摩根定理也适用于多 变量的情况。 二变量的德 摩根定理为:
AB A B A B AB
1 2
(10)
AB A B A B AB
1 2
以(B· C)代入(1)式中B,以(B+C)代入 (2)式中B,则得到:
Α(ΒC) Α (ΒC) Α Β C
(3)
五、德 摩根定理(反演律) (De Morgan)
AB A B A B AB
1 2
证明: 真值表法、 穷举法
推广到多变量:
ABC A B C
A B C ABC
说明:两个(或两个以上)变量的与非(或非) 运算等于两个(或两个以上)变量的非或(非 与)运算。
||
1
长中含短,
口诀:
留下短。
(6)
原(反)变量
反(原)变量
2. 反变量的吸收:
添冗余项
A+AB=A+ B
证明: 左式 A AB AB A B( A A) =右式
||
1
长中含反, 口诀:
去掉反。
(7)
互为反变量
3.混合变量的吸收: A B + A C + BC=AB+AC
一、基本定律
或运算规则:
0+0=0 ,0+1=1 ,1+0=1,1+1=1
A 0 A , A 1 1, A A A, A A 1
与运算规则:
0•0=0
非运算规则:
0•1=0
1 0
1•0=0
0 1
1•1=1
A 0 0 , A 1 A, A A A, A A 0
AA
(1)
二、交换律
A+B=B+A A• B=B • A
三、结合律
A+(B+C)=(A+B)+C=(A+C)+B A• (B • C)=(A • B) • C
四、分配律
A(B+C)=A • B+A • C A+B • C=(A+B)(A+C)
(12)
例1: F1 A B C D 0 注意 括号
F1 (A B) (C D) 1
注意括号
F1 AHale Waihona Puke Baidu BC AD BD
与或式
(13)
例 2: F2 A B C D E
反号不动
F2 A B C D E
反号不动
A ( B C D E)
A (B C D E)
F2 A B A C A D E
与或式
(14)
常用公式
AB A B 1.消去公式:A+
2.吸收公式:
A AB A
3.并项公式:AB AB A 4.多余项公式:AB AC BC AB AC
(4)
用真值表证明摩根定理成立
A ·B=A+B A+B= A ·B Y2=A+B 1 相等 1 1 0
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
Y1=A· B 1 1 1 0
(5)
2.3.2 若干常用公式--几种形式的吸收律
吸收:多余(冗余)项,多余(冗余)因子被取消、去 掉 被消化了。
短项
长项
1.原变量的吸收: A + AB = A 证明: 左式=A(1+B) =A =右式 原式成立
证明:
A· A· B=A
A· A· B = A·(A+B) =A · B
(A+B)=A A· A· B= A· A· A· B= ?
A × A √ A· B A· B × ×
(9)
§ 2.4 逻辑代数的基本定理
2.4.1 代入定理
内容:在任何一个包含变量A的逻辑等式中, 若以另外一个逻辑式代替式中所有的变量A, 则等式仍然成立。
(2)
求证: (分配律第2条) A+BC=(A+B)(A+C) 证明: 右边 =(A+B)(A+C) =AA+AB+AC+BC =A +A(B+C)+BC ; 分配律 ; 结合律 , AA=A
=A(1+B+C)+BC ; 结合律 =A • 1+BC ; 1+B+C=1 =A+BC =左边 ; A • 1=A
A(BC) A(BC) A B C
注:代入定理还可以扩展其他基本定律 的应用范围!
(11)
2.4.2 反演定理
内容:将函数式F中所有的 + + (反函数) 新表达式: F
变量与常数均取反 显然: FF 规则: 1.遵循先括号 再乘法 后加法的运算顺序。 2.不是一个变量上的反号不动。 用处:实现互补运算(求反运算)。
证明: 左式 AB AC BC
AB AC (A A)BC
AB AC ABC ABC 添加
添冗余因子
口诀: 正负相对, 余全完。 (消冗余项)
(8)
( AB ABC) ( AC ABC)
AB AC =右式
4. A · A· B=A · B
(15)
(16)
例:用代入规则证明德 摩根定理也适用于多 变量的情况。 二变量的德 摩根定理为:
AB A B A B AB
1 2
(10)
AB A B A B AB
1 2
以(B· C)代入(1)式中B,以(B+C)代入 (2)式中B,则得到:
Α(ΒC) Α (ΒC) Α Β C
(3)
五、德 摩根定理(反演律) (De Morgan)
AB A B A B AB
1 2
证明: 真值表法、 穷举法
推广到多变量:
ABC A B C
A B C ABC
说明:两个(或两个以上)变量的与非(或非) 运算等于两个(或两个以上)变量的非或(非 与)运算。
||
1
长中含短,
口诀:
留下短。
(6)
原(反)变量
反(原)变量
2. 反变量的吸收:
添冗余项
A+AB=A+ B
证明: 左式 A AB AB A B( A A) =右式
||
1
长中含反, 口诀:
去掉反。
(7)
互为反变量
3.混合变量的吸收: A B + A C + BC=AB+AC