离散数学复习要点第一章命题逻辑一、典型考查点1、命题的判断方法
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离散数学复习要点第一章命题逻辑
一、典型考查点
1、命题的判断方法:陈述句真值唯一,特殊:反问句也是命题。其它疑问句、祈使句、感叹句、悖论等皆不是。详见教材P1
2、联结词运算定律┐∧∨→记住特殊的:1∧1⇔1,0∨0⇔0,1→0⇔0,11⇔1,00⇔1详见P5
3、命题符号化步骤:A划分原子命题,找准联结词。特殊自然语言:不但而且,虽然但是用∧,只有P才Q,应为Q→P;除非P否则Q,应为┐P→Q。B设出原子命题写出符号化公式。详见P5
4、公式的分类判定(重言式、矛盾式、可满足式)方法:其一根据所有真值赋值情况,其二根据等价演算来判断。详见P9
5、真值表的构造步骤:①命题变元按字典序排列,共有2n个真值赋值。②对每个指派,以二进制数从小到大或从大到小顺序列出。③若公式较复杂,可先列出各子公式的真值(若有括号,则应从里层向外层展开),最后列出所求公式的真值。详见P8。
6、基本概念:置换规则,P规则,T规则,详见P24;合取范式,析取范式,详见P15;小项详见P16;大项详见P18,最小联结词组详见P15
7、等价式详见P22表1.6.2 证明方法:①真值表完全相同②用等价演算③利用A⇔B的充要条件是A⇒B且B⇒A。主要等价式:(1)双否定:⎤⎤A⇔A。(2)交换律:A∧B⇔B∧A,A∨B⇔B∨A,A↔B⇔B↔A。3)结合律:(A∧B)∧C⇔A ∧(B∧C),(A∨B)∨C⇔A∨(B∨C),(A↔B)↔C⇔A↔(B↔C)。(4) 分配律:A∧(B∨C)⇔(A∧B)∨(A∧C),A∨(B∧C)⇔(A∨B)∧(A∨C)。(5) 德·摩根律:⎤(A∧B)⎤⇔A∨⎤B,⎤(A∨B)⎤⇔A∧⎤B。(6) 等幂律:A∧A⇔A,A∨A⇔A。(7) 同一律:A∧T⇔A,A∨F⇔A。(8) 零律:A∧F⇔F,A∨T⇔T。(9) 吸收律:A∧(A∨B)⇔A,A∨(A∧B)⇔A。(10) 互补律:A∧⎤A⇔F,(矛盾律),A∨⎤A⇔T。(排中律)(11) 条件式转化律:A→B⎤⇔A∨B,A→B⎤⇔B→⎤A。(12) 双条件式转化律:A↔B⇔(A→B)∧(B→A)⇔(A∧B)∨(⎤A∧⎤B)
8、蕴含式详见P23表1.6.3 证明方法:①前件真导后件真方法②后件假导前件假方法③真值表中,前件为真的行,后件也为真或者后件为假的行,前件也为假。④用定义,证A⇒B,即证A→B是永真式。
9、范式求法步骤:①使用命题定律,消去公式中除∧、∨和⎤以外公式中出现的所有联结词;②使用⎤(⎤P)⇔P和德·摩根律,将公式中出现的联结词⎤都移到命题变元之前;③利用结合律、分配律等将公式化成析取范式或合取范式。10、主范式的求法重点步骤:(a)把给定公式化成析取(合取)范式;(b)删除析取范式中所有为永假的简单合取(析取)式;(c)用等幂律化简简单合取(析取)式中同一命题变元的重复出现为一次出现,如P∧P⇔P。(d)用同一律补进简单合取(析取)式中未出现的所有命题变元,如Q,则P⇔P∧(⎤Q∨Q)或P⇔P∨(⎤Q∧Q),并用分配律展开之,将相同的简单合取式的多次出现化为一次出现,这样得到了给定公式的主析取(合取)范式。
注意:主析取范式与主合取范式之间的联系。例如:(P→Q)∧Q⇔m1∨m3⇔M0∧M2,即剩下的编码就是另一个主范式的编码,因此,求主范式,哪一个简单易求,就先求哪个,然后对应出所求结果。详见P16
11、推理证明:重点方法:演算、演绎法(常用的格式)、反证法、CP规则即附加前提等。
重点规则(主要蕴含式):(1) P∧Q⇒P化简(2) P∧Q⇒Q化简(3) P⇒P∨Q附加(4) ⎤P⇒P→Q变形附加(5)Q⇒P→Q变形附加(6) ⎤(P→Q)⇒P变形化简(7) ⎤(P→Q)⎤⇒Q变形化简(8) P,(P→Q)⇒Q假言推理(9) ⎤Q,(P→Q)⎤⇒P拒取式(10) ⎤P,(P∨Q)⇒Q析取三段论(11) (P→Q),(Q→R)⇒P→R条件三段论(12) (P↔Q),(Q↔R)⇒P↔R 双条件三段论
文字证明推理三步:一命题符号化,二写出前提和结论,三进行证明。详见P21
二、强化练习
1.命题的是( )A.走,看电影去B.x+y>0C.空集是任意集合的真子集D.你明天能来吗?
2.下列式子为重言式的是( )
A.P→P∨Q
B.(┐P∧Q)∧(P∨┐Q)
C.┐ (P Q)
D.(P∨Q) (P→Q)
3.下列为两个命题变元P,Q的小项是()
A.P∧Q∧⎤ P B.⎤ P∨Q C.⎤ P∧Q D.⎤ P∨P∨Q
4.下列语句中是真命题的是()
A.我正在说谎B.严禁吸烟C.如果1+2=3,那么雪是黑的D.如果1+2=5,那雪是黑的
5.设P:我们划船,Q:我们跑步。命题“我们不能既划船又跑步”符号化为()
A.⎤ P∧⎤ Q B.⎤ P∨⎤ Q C.⎤(P↔Q) D.⎤(⎤ P∨⎤ Q)
6.命题公式(P∧(P→Q))→Q是()A.矛盾式B.蕴含式C.重言式D.等价式
7.命题公式⎤(P∧Q)→R的成真指派是()
A.000,001,110,B.001,011,101,110,111 C.全体指派D.无
8.设P:他聪明,Q:他用功,命题“他虽聪明但不用功”的符号化正确的是()
A .⎤ P ∧Q
B .P ∧⎤ Q
C .P →⎤ Q
D .P ∨⎤ Q
9.下面联结词运算不可交换的是( )A .∧ B .→ C .∨ D .
10下列命题公式不是重言式的是( )
A .Q →(P ∨Q )
B .(P ∧Q )→P
C .⎤(P ∧⎤ Q )∧(⎤ P ∨Q )
D .(P →Q )(⎤ P ∨Q )
11.设命题变元为P ,Q ,R ,则小项m100=________,大项M010=________。
12.置换规则:在证明的任何步骤上,命题公式中的任何子命题公式都可以________,记为________规则。
13.请用联结词┐,∧表示联结词∨和联结词 :________,________。
14.两个重言式的析取是________式,一个重言式与一个矛盾式的析取是________式。
15.命题公式(P ∧Q )→⎤ P 的成真指派为__________,成假指派为__________。
16.用等值演算求(P →Q)→R 的主合取范式。17.列出(P →(Q ∨R)) (P →Q)的真值表。
19.构造命题公式((P ∧Q )→P )∨R 的真值表。
20.求下列公式的主合取范式和主析取范式:P ∨(⎤ P →(Q ∨(⎤ Q →R )))
21.构造命题公式(R Q Q P ∧→∨)→P ∧⎤ R 的真值表。
22.求下列公式的主析取范式和主合取范式:(P →(Q ∧R ))∧(⎤ P →(⎤ Q →R ))。
23.用推理方法证明:P ∨Q ,P →R ,Q →S├R ∨S 。
24.构造下面推理的证明。如果小张和小王去看电影,则小李也去看电影。小赵不去看电影或小张去看电影。小王去看电影。所以,当小赵去看电影时,小李也去。
25.构造下面推理的证明。只要A 曾到过受害者房间并且11点以前没离开,A 就犯了谋杀罪。A 曾到过受害者房间。如果在11点以前离开,看门人会看见他。看门人没有看见他。所以A 犯了谋杀罪。
离散数学复习要点 第二章谓词逻辑
一、典型考查点
1、基本概念:个体词、个体域、谓词、特性谓词、辖域,详见P27;前束范式详见P36
2、谓词符号化 步骤:①正确理解给定命题。必要时把命题改叙,使其中每个原子命题、原子命题之间的关系能明显表达出来。②把每个原子命题分解成个体、谓词和量词;在全总论域讨论时,要给出特性谓词。③找出恰当量词。应注意全称量词(∀x)后跟条件式,存在量词(∃x)后跟合取式。④用恰当的联结词把给定命题表示出来。详见P30
3、谓词公式类型的判定(永真式、永假式、可满足式) 方法:利用论域翻译成自然语言后进行判断。详见P34
4、自由变元与约束变元的判定 方法:按定义,关键是要看它在A 中是约束出现,还是自由出现,若与量词的指导变元相同,就是约束出现,不同就是自由出现。详见P31。
5、等价式 (1)量词否定等价式:(a)⎤(∀x)A ⇔(∃x)⎤A(b)⎤(∃x)A ⇔(∀x)⎤A
(2) 量词辖域缩小或扩大等价式
(a) (∀x)(A(x)∧B)⇔(∀x)A(x)∧B (b) (∀x)(A(x)∨B)⇔(∀x)A(x)∨B
(c) (∀x)(A(x)→B)⇔(∃x)A(x)→B (d) (∀x)(B →A(x))⇔B →(∀x)A(x)
(e) (∃x)(A(x)∧B)⇔(∃x)A(x)∧B (f) (∃x)(A(x)∨B)⇔(∃x)A(x)∨B
(g) (∃x)(A(x)→B)⇔(∀x)A(x)→B (h) (∃x)(B →A(x))⇔B →(∃x)A(x)。
(3) 量词分配律等价式:
(a) (∀x)(A(x)∧B(x))⇔(∀x)A(x)∧(∀x)B(x) (b)(∃x)(A(x)∨B(x))⇔(∃x)A(x)∨(∃x)B(x)其中,A(x),B(x)为有x 自由出现的任何公式。详见P3435
6、蕴含式(a)(∀x)A(x)∨(∀x)B(x)⇒(∀x)(A(x)∨B(x))
(b) (∃x)(A(x)∧B(x))⇒(∃x)A(x)∧(∃x)B(x)
(c) (∀x)(A(x)→B(x))⇒(∀x)A(x)→(∀x)B(x)
(d) (∀x)(A(x)→B(x))⇒(∃x)A(x)→(∃x)B(x)
其中,A(x)和B(x)为含有x 自由出现的任意公式。详见P35
6、前束范式 方法:①把量词全部通过等值演算化到整个谓词公式的前面②把量词前面的┐全部通过德摩根定律化到谓词公式的内部。详见P36
7、推理:方法:演绎(常用格式)、反证法、CP 规则即附加前提等。对于命题逻辑中的所有规则都可用。
特殊规则:(1)量词消去 (简称UI 或US 规则) (∀x)A(x)⇒A(c) (∀x)A(x)⇒A(y) (∃x)A(x)⇒A(c)
量词产生规则(简称EG 或UG 规则) A(c)⇒(∃y)A(y) A(x)⇒(∀y)A(y) 详见P38