全称量词引入规则
谓词 基本推理公式
谓词基本推理公式
谓词逻辑是逻辑学中的一种形式系统,它使用谓词来表达命题的性质和关系。
基本推理公式是谓词逻辑中的一些基本规则,用于推导命题的真假。
以下是几个常用的谓词逻辑基本推理公式:
1. 交换律:A→B ↔ B→A
2. 结合律:(A→B)→C ↔ A→(B→C)
3. 吸收律:A→(B∧C) ↔ (A→B)∧(A→C)
4. 分配律:(A∧B)→C ↔ A→(B→C)
5. 重写律:A→B ↔ ¬B→¬A
6. 否定引入律:¬(A∧B) ↔ (¬A∧¬B)
7. 否定消去律:¬¬A ↔ A
8. 双条件引入律:A↔B ↔ (A→B)∧(B→A)
9. 双条件消去律:A↔B ↔ (A∧B)∨(¬A∧¬B)
10. 全称量词引入律:∀x(P(x)) ↔ P(y)/y (y属于某个集合)
11. 存在量词引入律:∃x(P(x)) ↔ P(y)/y (y属于某个集合)
这些基本推理公式是谓词逻辑的基础,可以用于推导其他命题的真假。
在具体使用时,需要根据命题的具体情况进行选择和应用。
全称量词和存在量词
x 2 5x 6 0 g (1) 0 2 x 3x 2 0 g (1) 0
解得:x (,1) (3,)
学而时习之
1.判断下列命题的真假:
假 (1)x Z, x 2 2;...............( 2)x R , x 2 2; 真
"" 表示。
2
要牢记!
例
(1)对任意正实数 , a 2 a 2 0 a
a 0, a a 2 0
( 2)对某个大于 的正整数n, ( 2 ) n 1024 10 n 10, n N , ( 2 ) n 1024
1.
例2.判断下列命题的真假,并给出证明:
⑤x R, x x 1 0
2
解: ①存在一个实数的绝对值不是正数。
②存在一个矩形,它的对角线不互相垂直。 ③任何一个向量都有方向。 ④有的人不晨练。
⑤x R, x x 1 0
2
学而时习之
1.判断下列命题的真假: (1)x N , x 2 2............(2)x R, x 2 2; 真 假 (3)x Z , x 2 3 x 2 0
存 在 一 个 不 成 立
所 有 不 成 立
X
X
且
X
词 语 的 不 否 是 定
不 一 定 是
不 都 是
小 于 或 等 于
大 于 或 等 于
或
一 个 也 没 有
至 多 个
至 少 两 个
存 在 一 个 成 立
X-1
X
X
例2.写出下列命题的否定形式:
①实数的绝对值是正数;②矩形的对角线互相垂直; ③有的向量没有方向; ④所有的人都晨练。
实验逻辑学智慧树知到答案章节测试2023年南开大学
绪论单元测试1.A:错B:对答案:B2.Boole中的语句不能粘贴到Fitch中。
()A:对B:错答案:B第一章测试1.要打开Tarski’s World,点击文件Tarski’s World.exe。
A:对B:错答案:A2.在Tarski’s World中,要打开事先保存的世界文件和语句文件,可以点击File菜单中的Open命令。
A:对B:错答案:A3.在Tarski’s World中,要保存一份世界文件,最安全的命令是Save World 。
A:对B:错答案:B4.在棋盘上放置一个模块,点击工具栏中的()。
A:New按钮B:Play Game按钮C:Verify按钮D:打印按钮答案:A5.要删除一个世界文件的方法之一是()。
A:在File菜单中,点击Clear命令B:点击Play Game按钮C:Verify按钮D:点击New按钮答案:A6.当你在语句窗口中,输入的是一个合式公式时,靠近语句标号的左边显示()。
A:FB:+C:*D:T答案:B7.在Tarski’s World中,模块的大小有()这几种情况。
A:中B:大C:较小D:小答案:ABD8.在Tarski’s World中,模块的形状有()这几种情况。
A:立方体B:圆C:十二面球体D:锥体答案:ACD9.在Tarski’s World中,一个模块的名字可以有()。
A:三个B:一个C:四个D:两个答案:ABCD10.Tarski’s World不允许给一个模块命名多个名字。
A:对B:错答案:B第二章测试1.要打开Fitch,点击文件Fitch.exe.A:对B:错答案:A2.在Fitch中,要打开Fitch练习文件夹中的文件,可以使用File菜单中的Open命令。
A:错B:对答案:B3.在Fitch中,要保存一份已完成的证明,用Save As命令。
A:对B:错答案:A4.在Fitch的一个证明过程中,要在一行的前面增加一行,点击Proof菜单中的()。
离散数学符号
《离散数学》符号表∀ 全称量词(任意量词)∃ 存在量词├ 断定符(公式在L 中可证)╞ 满足符(公式在E 上有效,公式在E 上可满足)┐ 命题的“非”运算∧ 命题的“合取”(“与”)运算∨ 命题的“析取”(“或”,“可兼或”)运算→ 命题的“条件”运算↔ 命题的“双条件”运算的B A ⇔ 命题A 与B 等价关系B A ⇒ 命题A 与B 的蕴涵关系*A 公式A 的对偶公式wff 合式公式iff 当且仅当V 命题的“不可兼或”运算( “异或门” )↑ 命题的“与非” 运算( “与非门” )↓ 命题的“或非”运算( “或非门” )□ 模态词“必然”◇ 模态词“可能”φ 空集∈ 属于(∉不属于)A μ(·) 集合A 的特征函数P (A ) 集合A 的幂集A 集合A 的点数nA A A ⨯⨯⨯ (n A ) 集合A 的笛卡儿积R R R =2 )(1R R R n n -= 关系R 的“复合”0ℵ 阿列夫零ℵ 阿列夫⊇ 包含⊃ 真包含∪集合的并运算 ∩集合的交运算 - (~)集合的差运算 ⊕集合的对称差运算 m + m同余加 m ⨯ m同余乘 〡限制 R x ][集合关于关系R 的等价类 A /R集合A 上关于R 的商集 )(A R π集合A 关于关系R 的划分 )(A R π集合A 关于划分π的关系 ][a元素a 产生的循环群 R a ][元素a 形成的R 等价类 r C由相容关系r 产生的最大相容类 I环,理想 )/(n Z模n 的同余类集合 )(mod k b a ≡a 与b 模k 相等 )(R r关系R 的自反闭包 )(R s关系R 的对称闭包+R ,)(R t 关系R 的传递闭包*R ,)(R rt 关系R 的自反、传递闭包.i H 矩阵H 的第i 个行向量j H . 矩阵H 的第j 个列向量CP 命题演绎的定理(CP 规则)EG 存在推广规则(存在量词引入规则)ES 存在量词特指规则(存在量词消去规则)UG 全称推广规则(全称量词引入规则)US 全称特指规则(全称量词消去规则)A I ,0R 恒等关系A 集合A 的补集X X 所有X 到自身的映射X Y 所有从集合X 到集合Y 的函数)(][A A K 集合A 的势(基数)R 关系r 相容关系 R 否关系R 补关系1-R (c R ) 逆关系S R 关系R 与关系S 的复合n nR R R R ,关系R 的n 次幂 r rB B B 222,⨯⨯ 布尔代数2B 的r 次幂 r B 2 含有r 2个元素的布尔代数domf 函数f 的定义域(前域)ranf 函数f 的值域Y X f →: (Y X f −→−) f 是X 到Y 的函数 ),(y x GCD y x ,最大公约数),(y x LCM y x ,的最小公倍数e 幺元θ 零元1-a 元素a 的逆元)(Ha aH H 关于a 的左(右)陪集)(f Ker 同态映射f 的核(或称f 的同态核)A ,B ,C 合式公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n 二项式系数⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛p n n n n ,,,21 多项式系数[1,n] 1到n 的整数集合)1()1(][+--=k x x x x k)1()1(][-++=k x x x x kk nC 组合数 ),(v u d 点u 与点v 间的距离)(v d 点v 的度数)(v d + 点v 的出度)(v d - 点v 的入度),(E V G = 点集为V ,边集为E 的图G 图G 的补图G G '≅ 图G 与图G '同构*G 平面图G 的对偶图W(G) 图G 的连通分支数)(G κ 图G 的点连通度)(G λ 图G 的边连通度)(G δ图G 的最小点度 )(G ∆图G 的最大点度 A(G)图G 的邻接矩阵 P(G)图G 的可达矩阵 M(G)图G 的关联矩阵 n Kn 阶完全图 m n K ,完全二分图 C复数集 N自然数集(包含0在内) +N正自然数集 P素数集 Q有理数集 +Q正有理数集 -Q负有理数集 R实数集 Z整数集 m Z]}[,,]2[,]1{[m Set集范畴 Top拓扑空间范畴 Ab交换群范畴 Grp群范畴Mon 单元半群范畴Ring 有单位元的(结合)环范畴Rng 环范畴CRng 交换环范畴R-mod 环R的左模范畴mod-R 环R的右模范畴Field 域范畴Poset 偏序集范畴仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。
第3节 全称量词与存在量词
第3节全称量词与存在量词知识梳理1.全称量词与存在量词(1)全称量词:短语“所有的”、“任意一个”等在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“∀”表示.(2)存在量词:短语“存在一个”、“至少有一个”等在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“∃”表示.2.全称命题和特称命题1.含有一个量词的命题的否定规律是“改量词,否结论”.2.对省略了全称量词的命题否定时,要对原命题先加上全称量词再对其否定.3.命题p和綈p的真假性相反,若判断一个命题的真假有困难时,可判断此命题的否定的真假.诊断自测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)至少有一个三角形的内角和为π是全称命题.()(2)“全等三角形的面积相等”是特称命题.()(3)写特称命题的否定时,存在量词变为全称量词.()(4)“长方形的对角线相等”是特称命题.()答案(1)×(2)×(3)√(4)×2.命题:“∃x0∈R,x20-ax0+1<0”的否定为________.答案∀x∈R,x2-ax+1≥03.命题“对于函数f(x)=x2+ax(a∈R),存在a∈R,使得f(x)是偶函数”为________命题(填“真”或“假”).答案真解析当a=0时,f(x)=x2(x≠0)为偶函数.4.(多选题)(2021·济南调研)下列命题的否定中,是全称命题且为真命题的有()A.∃x0∈R,x20-x0+14<0B.所有的正方形都是矩形C.∃x0∈R,x20+2x0+2=0D.至少有一个实数x,使x3+1=0答案AC解析由条件可知:原命题应为特称命题且为假命题,所以排除BD;又因为x2-x+14=⎝⎛⎭⎪⎫x-122≥0,x2+2x+2=(x+1)2+1>0,所以AC均为特称命题且为假命题,故选AC.5.(2020·合肥调研)能说明命题“∀x∈R且x≠0,x+1x≥2”是假命题的x的值可以是________(写出一个即可).答案-1(任意负数)解析当x>0时,x+1x≥2,当且仅当x=1时取等号,当x<0时,x+1x≤-2,当且仅当x=-1时取等号,∴x的取值为负数即可,例如x=-1.6.若命题“∃t0∈R,t20-2t0-a<0”是假命题,则实数a的取值范围是________.答案(-∞,-1]解析命题“∃t0∈R,t20-2t0-a<0”是假命题,等价于∀t∈R,t2-2t-a≥0是真命题,∴Δ=4+4a≤0,解得a≤-1.∴实数a的取值范围是(-∞,-1].考点一含有一个量词的命题的否定1.已知命题p:“∃x0∈R,e x0-x0-1≤0”,则綈p为()A.∃x0∈R,e x0-x0-1≥0B.∃x0∈R,e x0-x0-1>0C.∀x∈R,e x-x-1>0D.∀x∈R,e x-x-1≥0答案C解析根据全称命题与特称命题的否定关系,可得綈p为“∀x∈R,e x-x-1>0”,故选C.2.(2021·青岛模拟)设命题p:所有正方形都是平行四边形,则綈p为()A.所有正方形都不是平行四边形B.有的平行四边形不是正方形C.有的正方形不是平行四边形D.不是正方形的四边形不是平行四边形答案C解析“所有”改为“存在”(或“有的”),“都是”改为“不都是”(或“不是”),即綈p为有的正方形不是平行四边形.3.(2021·山东重点高中联考)已知集合A是奇函数集,B是偶函数集.若命题p:∀f(x)∈A,|f(x)|∈B,则綈p为()A.∀f(x)∈A,|f(x)|∉BB.∀f(x)∉A,|f(x)|∉BC.∃f(x)∈A,|f(x)|∉BD.∃f(x)∉A,|f(x)|∉B答案C解析全称命题的否定为特称命题:改写量词,否定结论.∴綈p:∃f(x)∈A,|f(x)|∉B.4.若命题p的否定是“对所有正数x,x>x+1”,则命题p是________________.答案∃x0∈(0,+∞),x0≤x0+1感悟升华 否定全称命题和特称命题时,一是要改写量词,全称量词改写为存在量词,存在量词改写为全称量词;二是要否定结论,而一般命题的否定只需直接否定结论.考点二 全称命题、特称命题的真假判断【例1】 (1)(多选题)(2021·德州模拟)下列四个命题中为真命题的是( ) A.∃x 0∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 0<⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 0B.∃x 0∈(0,1),log 12x 0>log 13x 0C.∀x ∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x>log 12xD.∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x<log 13x(2)以下四个命题既是特称命题又是真命题的是( ) A.锐角三角形有一个内角是钝角 B.至少有一个实数x ,使x 2≤0 C.两个无理数的和必是无理数 D.存在一个负数x ,使1x >2 答案 (1)BD (2)B解析 (1)对于A ,当x ∈(0,+∞)时,总有⎝ ⎛⎭⎪⎫12x>⎝ ⎛⎭⎪⎫13x成立,故A 是假命题;对于B ,当x =12时,有1=log 1212=log 1313>log 1312成立,故B 是真命题;对于C ,当0<x <12时,log 12x >1>⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,故C 是假命题;对于D ,∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x<1<log 13x ,故D 是真命题.(2)A 中锐角三角形的内角都是锐角,所以A 是假命题;B 中当x =0时,x 2=0,满足x 2≤0,所以B 既是特称命题又是真命题;C 中因为2+(-2)=0不是无理数,所以C 是假命题;D 中对于任意一个负数x ,都有1x <0,不满足1x >2,所以D 是假命题.感悟升华 判定全称命题“∀x ∈M ,p (x )”是真命题,需要对集合M 中的每一个元素x ,证明p (x )成立;要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x =x 0,使p (x 0)成立即可.【训练1】 (1)(多选题)下列命题中是真命题的有( ) A.∀x ∈R ,2x -1>0 B.∀x ∈N *,(x -1)2>0 C.∃x 0∈R ,lg x 0<1 D.∃x 0∈R ,tan x 0=2(2)已知定义域为R 的函数f (x )不是偶函数,则下列命题一定为真命题的是( ) A.∀x ∈R ,f (-x )≠f (x ) B.∀x ∈R ,f (-x )≠-f (x ) C.∃x 0∈R ,f (-x 0)≠f (x 0) D.∃x 0∈R ,f (-x 0)≠-f (x 0) 答案 (1)ACD (2)C解析 (1)当x =1时,(x -1)2=0,故B 为假命题,其余都是真命题,故选ACD. (2)∵定义域为R 的函数f (x )不是偶函数,∴∀x ∈R ,f (-x )=f (x )为假命题,∴∃x 0∈R ,f (-x 0)≠f (x 0)为真命题.考点三 由命题的真假求参数的取值范围【例2】 (1)已知命题p :∀x ∈R ,x 2-a ≥0;命题q :∃x ∈R ,x 2+2ax +2-a =0.若命题p ,q 都是真命题,则实数a 的取值范围为________.(2)已知f (x )=ln(x 2+1),g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-m ,若对∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围是________________. 答案 (1)(-∞,-2] (2)⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞解析 (1)由命题p 为真,得a ≤0,由命题q 为真,得Δ=4a 2-4(2-a )≥0,即a ≤-2或a ≥1,所以a ≤-2. (2)当x ∈[0,3]时,f (x )min =f (0)=0,当x ∈[1,2]时,g (x )min =g (2)=14-m , 由f (x )min ≥g (x )min , 得0≥14-m ,所以m ≥14.感悟升华 (1)已知命题的真假,可根据每个命题的真假利用集合的运算求解参数的取值范围.(2)对于含量词的命题中求参数的取值范围的问题,可根据命题的含义,利用函数值域(或最值)解决.【训练2】 (1)若“∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π3,m ≤tan x +2”为真命题,则实数m 的最大值为________.(2)(2020·潍坊调研)若f (x )=x 2-2x ,g (x )=ax +2(a >0),∀x 1∈[-1,2],∃x 0∈ [-1,2],使g (x 1)=f (x 0),则实数a 的取值范围是________. 答案 (1)1 (2)⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12解析 (1)由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π3,得1≤tan x +2≤2+ 3.∵“∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π3,m ≤tan x +2”为真命题,则m ≤1.∴实数m 的最大值为1.(2)由于函数g (x )在定义域[-1,2]内是任意取值的,且必存在x 0∈[-1,2],使得g (x 1)=f (x 0),因此问题等价于函数g (x )的值域是函数f (x )值域的子集.函数f (x )的值域是[-1,3],因为a >0,所以函数g (x )的值域是[2-a ,2+2a ],则有2-a ≥-1且2+2a ≤3,即a ≤12.故a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12.A 级 基础巩固一、选择题1.命题p :“∀x >1,x 2-1>0”,则綈p 为( ) A.∀x >1,x 2-1≤0 B.∀x ≤1,x 2-1≤0 C.∃x 0>1,x 20-1≤0D.∃x 0≤1,x 20-1≤0答案C解析命题p:“∀x>1,x2-1>0”,则綈p为:∃x0>1,x20-1≤0.2.(多选题)(2020·重庆质检)下列命题中是真命题的有()A.∃x0∈R,log2x0=0B.∃x0∈R,cos x0=1C.∀x∈R,x2>0D.∀x∈R,2x>0答案ABD解析因为log21=0,cos 0=1,所以选项A,B均为真命题;02=0,选项C为假命题;2x>0,选项D为真命题.3.下列命题是真命题的为()A.所有的素数都是奇数B.∀x∈R,x2+1≥0C.对于每一个无理数x,x2是有理数D.∀x∈Z,1x∉Z答案B解析对于A,2是素数,但2不是奇数,A假;对于B,∀x∈R,总有x2≥0,则x2+1≥0恒成立,B真;对于C,π是无理数,(π)2=π还是无理数,C假;对于D,1∈Z,但11=1∈Z,D假,故选B.4.已知命题p:∀x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)≥0,则綈p是()A.∃x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)≤0B.∀x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)≤0C.∃x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0D.∀x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0答案C解析已知全称命题p:∀x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)≥0,则綈p:∃x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)<0,故选C.5.(多选题)(2021·烟台调研)下列四个命题中是真命题的有()A.任意x∈R,3x>0B.存在x∈R,x2+x+1≤0C.任意x ∈R ,sin x <2xD.存在x ∈R ,cos x >x 2+x +1 答案 AD解析 ∀x ∈R ,3x >0恒成立,A 是真命题. 又x 2+x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+34>0,∴B 是假命题.由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32π=1>2-32π,知C 是假命题.取x =-12时,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12>cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=32,但x 2+x +1=34<32,则D 为真.6.已知命题“∃x ∈R ,4x 2+(a -2)x +14≤0”是假命题,则实数a 的取值范围为( ) A.(-∞,0) B.[0,4] C.[4,+∞) D.(0,4)答案 D解析 因为命题“∃x ∈R ,4x 2+(a -2)x +14≤0”是假命题,所以其否定为“∀x ∈R ,4x 2+(a -2)x +14>0”是真命题.则Δ=(a -2)2-4×4×14=a 2-4a <0,解得0<a <4.7.已知函数f (x )=x 12,则( ) A.∃x 0∈R ,f (x 0)<0 B.∀x ∈(0,+∞),f (x )≥0 C.∃x 1,x 2∈[0,+∞),f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0D.∀x 1∈[0,+∞),∃x 2∈[0,+∞),f (x 1)>f (x 2) 答案 B解析 幂函数f (x )=x 12的值域为[0,+∞),且在定义域上单调递增,故A 错误,B 正确,C 错误;D 选项中当x 1=0,结论不成立.8.(2020·江南十校联考)已知f (x )=sin x -tan x ,命题p :∃x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x 0)<0,则( )A.p 是假命题,綈p :∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x )≥0B.p 是假命题,綈p :∃x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x 0)≥0C.p 是真命题,綈p :∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x )≥0D.p 是真命题,綈p :∃x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x 0)≥0答案 C解析 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2时,sin x <1,tan x >1.此时sin x -tan x <0,故命题p 为真命题.由于命题p 为特称命题,所以命题p 的否定为全称命题, 则綈p 为:∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x )≥0. 二、填空题9.命题“∀x ∈R ,x 2+x +1>0”的否定是________. 答案 ∃x 0∈R ,x 20+x 0+1≤010.下列命题中的假命题是________(填序号).①∃x 0∈R ,lg x 0=1;②∃x 0∈R ,sin x 0=0;③∀x ∈R ,x 3>0;④∀x 1>x 2,2x 1>2x 2. 答案 ③解析 当x =10时,lg 10=1,则①为真命题; 当x =0时,sin 0=0,则②为真命题; 当x <0时,x 3<0,则③为假命题;由指数函数的性质知,∀x 1>x 2,2x 1>2x 2,则④为真命题.11.若“∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,tan x ≤m ”是真命题,则实数m 的最小值为________.答案 1解析 ∵函数y =tan x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上是增函数,∴y max =tan π4=1,依题意,m ≥y max ,即m ≥1.∴m 的最小值为1.12.能说明“若f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,则f (x )在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是________.答案 f (x )=sin x ,x ∈[0,2](答案不唯一,再如f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,x =0,1x,0<x ≤2)解析 根据函数单调性的概念,只要找到一个定义域为[0,2]的不单调函数,满足在定义域内有唯一的最小值点,且f (x )min =f (0).B 级 能力提升13.命题“∃n 0∈N *,f (n 0)∈N *,且f (n 0)≤n 0”的否定形式是( ) A.∀n ∈N *,f (n )∉N *且f (n )>n B.∀n ∈N *,f (n )∉N *或f (n )>n C.∃n 0∈N *,f (n 0)∉N *且f (n 0)>n 0 D.∃n 0∈N *,f (n 0)∉N *或f (n 0)>n 0 答案 B解析 因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“∃n 0∈N *,f (n 0)∈N *且f (n 0)≤n 0”的否定形式是“∀n ∈N *,f (n )∉N *或f (n )>n ”. 14.(多选题)(2021·青岛质检)下列说法正确的是( ) A.“x =π4”是“tan x =1”的充分不必要条件B.定义在[a ,b ]上的偶函数f (x )=x 2+(a +5)x +b 的最大值为30C.命题“∃x 0∈R ,x 0+1x 0≥2”的否定是“∀x ∈R ,x +1x >2”D.“所有的分数都是有理数”的否定是“有的分数不是有理数” 答案 ABD解析 由x =π4,得tan x =1,但由tan x =1不一定推出x =π4,可知“x =π4”是 “tan x =1”的充分不必要条件,所以A 正确;若定义在[a ,b ]上的函数f (x )=x 2+(a +5)x +b 是偶函数,则⎩⎨⎧a +5=0,a +b =0,解得⎩⎨⎧a =-5,b =5,则f (x )=x 2+5,其在[-5,5]上的最大值为30,所以B 正确;显然C 错误,D 正确.15.若“∃x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,使得2x 20-λx 0+1<0成立”是假命题,则实数λ的取值范围是________.答案 (-∞,22]解析 若“∃x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,使得2x 20-λx 0+1<0成立”是假命题, 即“∃x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,使得λ>2x 0+1x 0成立”是假命题, 则“∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,使得λ≤2x +1x 成立”是真命题, x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,当x 0=22时,2x 0+1x 0取最小值22, 故实数λ的取值范围为(-∞,22].16.已知函数f (x )=x +4x ,g (x )=2x +a ,若∀x 1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,∃x 2∈[2,3],使得f (x 1)≤g (x 2),则实数a 的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ 解析 依题意知f (x )max ≤g (x )max .∵f (x )=x +4x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1上是减函数, ∴f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=172. 又g (x )=2x +a 在[2,3]上是增函数,∴g (x )max =8+a , 因此172≤8+a ,则a ≥12.。
推理理论 推理规则
则 如果A1 ,A2,…,An,~ B不相容, 则说明B是A1 ,A2,…,An的逻辑结论。
11
例:构造下面推理的证明
p→(~(r∧s)→~q), p, ~s⇒~q
①p→(~(r∧s)→~q)
前提
②p
前提
③~(r∧s)→~q
当谓词与一个个体相联系时,刻 划了个体性质;当与两个或两个以 上个体相联系时,刻划个体之间的 关系。
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谓词常项、谓词变项
谓词常项:表示具体性质和关 系的谓词;表示特定的谓词。
用F,G,H,…表示
谓词变项:表示抽象或泛指的 谓词;表示不确定的谓词。
也用F,G,H,…表示
20
P(x) :变元x满足某种性质 称P(x)为一元谓词,或一元关系 Q(x,y) 二元谓词或二元关系 R(x,y,z) 三元谓词或三元关系 由一个谓词(如P)和n个个体变 元如(x1,x2,……,xn)组成 P(x1,x2,……,xn ) ,称为n元原子谓 词或n元命题函数,简称n元谓词。
使用量词注意事项(6-2、3)
2. 如果事先没有给出个体域,都应 以全总个体域为个体域。
3. 在引入特性谓词后,使用全称量 词与存在量词符号化的形式是不 同的。
32
例题
例:每个自然数都是实数 引入特性谓词N(x):x是自然数 R(x):x是实数
∀x(N(x) →R(x)) 例:有的有理数是整数 引入特性谓词R(x):x是有理数 G(x):x是整数
1
推理规则
3. 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 以用与之等值的命题公式置换。 在以下的推理规则中,用A1, A2,…, Ak ╞B表示B是A1, A2,…, Ak的 逻辑结论,在证明的序列中,若已 有A1, A2,…, Ak ,则可引入B.根据8条 推理定律可得下面推理规则:
《离散数学》总复习上课讲义
第3章 集合的基本概念和运算
3.1 集合的基本概念 3.2 集合的基本运算(重点) 3.3 集合中元素的计数(容斥原理是重点)
3.1 集合的基本概念
元素x与集合A的关系:属于xA,不属于xA 集合A与集合B的关系:习题3.2, 3.8, 3.12, 3.16
构造性二难
(AB)(AB)(AA) B 构造性二难(特殊形式)
(AB)(CD)( BD) (AC) 破坏性二难
习题1.18, 1.21, 1.17(2)。六1
注意事项1:命题
只有能确定真假(但不能可真可假)的陈述句才是 命题. 不管是正确的观点, 还是错误的观点, 都 是命题. 猜想和预言是命题, 如哥德巴赫猜想.
pq为假当且仅当 p 为真 q 为假,即 当p为假时,pq为真(不管q为真, 还是为假); 当q为真时,pq为真(不管p为真, 还是为假). 习题1.5(6)(7)
了解概念、掌握方法
真值表、命题公式类型 所有等值的含n个命题变项的公式对应同一
个n元真值函数F:{0,1}n{0,1};哑元 最小联结词组 对偶式与对偶原理 简单析取式、简单合取式 析取范式与合取范式 附加前提证明法、反证法
x(A(x)B)xA(x)B x(A(x)B)xA(x)B x(BA(x))BxA(x)
x(A(x)B(x))xA(x)xB(x)
x(A(x)B(x))xA(x)xB(x)
注意事项1:前束范式(重点)
设A为一个一阶逻辑公式, 若A具有如下形式 Q(11xi1Qk2)x为2…或Qkx,kBB, 则为称不A含为量前词束的范公式式, 其. 中Qi
重要的推理定律 第一组 命题逻辑推理定律代换实例 第二组 由基本等值式生成(置换规则) 第三组 xA(x)xB(x)x(A(x)B(x))
离散数学第二章
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3 量词的有关概念
1. 全称量词: “所有的”,“任何一个”,“每 全称量词: 所有的” 任何一个” 一个” 凡是” 一切” 一个”,“凡是”,“一切”表示个体域中每一 表示,称为全称量词。 用符号“ 个,用符号“∀”表示,称为全称量词。
如,所有的人都要呼吸。 所有的人都要呼吸。
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常用一阶逻辑中的基本等值式
1. 有限个体域 有限个体域D={a1, a2, … ,an }中消去量词 中消去量词 等值式: 等值式
1) ∀xA( x) ⇔ A(a1 ) ∧ A(a2 ) ∧⋯∧ A(an );
2) ∃xA( x ) ⇔ A(a1 ) ∨ A(a2 ) ∨ ⋯ ∨ A(an ).
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指导变项( 指导变项(元)等概念
在合式公式∀ 和 在合式公式∀xA和∃xA中,称x是指导变元,称A为相应量词 中 是指导变元, 为相应量词 作用域或辖域。 的作用域或辖域。 在辖域中x的出现称为 在公式 中的约束出现 在辖域中 的出现称为x在公式 中的约束出现; 的出现称为 在公式A中的约束出现; 公式A中不是约束出现的其它变元称为该变元的自由出现. 中不是约束出现的其它变元称为该变元的自由出现 公式 中不是约束出现的其它变元称为该变元的自由出现 例1 指出下列公式中的指导变项、量词的辖域、个体变项的 指出下列公式中的指导变项、量词的辖域、 自由出现和约束出现. 自由出现和约束出现 1) 2) ∀xF(x,y)→∃x(G(x) ∧¬ ∀zP(x,z)) → ∀x ∃ y(A(x,y)→∃z(B(x) ∧P(x,z))) →
永假式 如果 在任何解释下均为假 称A为矛盾 如果A在任何解释下均为假 解释下均为假,称 为 或称永假式 式(或称永假式 ; 或称永假式); 如果存在一个解释使A为真 则称A为 为真,则称 可满足式 如果存在一个解释使 为真 则称 为 可满足式; 可满足式;
离散数学结构 第5章 一阶逻辑等值演算与推理复习
第5章一阶逻辑等值演算与推理主要内容1. 等值式与基本的等值式①在有限个体域中消去量词等值式②量词否定等值式③量词辖域收缩与扩张等值式④量词分配等值式2. 基本规则①置换规则②换名规则③代替规则3. 前束范式4. 推理理论①推理的形式结构②推理正确③构造证明④新的推理规则全称量词消去规则,记为UI全称量词引入规则,记为UG存在量词消去规则,记为EI存在量词引入规则,记为EG学习要求1. 深刻理解重要的等值式,并能熟练地使用它们。
2. 熟练地使用置换规则、换名规则和代替规则。
3. 准确地求出给定公式的前束范式(形式可不唯一)。
4. 正确地使用UI、UG、EI、EG规则,特别地要注意它们之间的关系。
5. 对于给定的推理,正确地构造出它的证明。
5.1 一阶逻辑等值式与置换规则定义5.1设A,B是一阶逻辑中任意两个公式,若A B是永真式,则称A与B是等值的。
记做A B,称A B是等值式。
谓词逻辑中关于联结词的等值式与命题逻辑中相关等值式类似。
下面主要讨论关于量词的等值式。
一、基本等值式第一组代换实例由于命题逻辑中的重言式的代换实例都是一阶逻辑中的永真式,因而第二章的16组等值式给出的代换实例都是一阶逻辑的等值式的模式。
例如:xF(x)┐┐xF(x)x y(F(x,y)→G(x,y))┐┐x y(F(x,y)→G(x,y))等都是(2.1)式的代换实例。
又如:F(x)→G(y)┐F(x)∨G(y)x(F(x)→G(y))→zH(z)┐x(F(x)→G(y))∨zH(z))等都是(2.1)式的代换实例。
第二组消去量词等值式设个体域为有限域D={a1,a2,…,a n},则有(1)xA(x)A(a1)∧A(a2)∧…∧A(a n)(2)xA(x)A(a1)∨A(a2)∨…∨A(a n) (5.1)第三组量词否定等值式设A(x)是任意的含有自由出现个体变项x的公式,则(1)┐xA(x)x┐A(x)(2)┐xA(x)x┐A(x) (5.2)(5.2)式的直观解释是容易的。
全称量词与存在量词
思考:如何判断存在量词命题的真假?
方法: 要判断存在量词命题“∃x∈M,p(x)”是真命题,
只需在集合M中找到一个元素x0,使p(x0)成立即可.
如果在集合M中,使p(x)成立的元素x不存在,那 么这个存在量词命题是假命题.
定义:一般地,对一个命题进行否定,就可以得到一个新的命题,这一 新命题称为原命题的否定。 牛刀小试:说出下列命题的否定 (1) 56是7的倍数;
一般地,对于含有一个量词的存在量词命题的否定,有下面的结论:
存在量词命题 p : x0 M,p(x0)
它的否定 p : x M, p(x)
解:1)p : 存在一个能被3整除的整数不是奇数.
2) P : 存在一个四边形,它的四个顶点不在同一个圆上.
3) p : x0 z, x20 的个位数字等于3 .
写出下列命题的否定 1)存在一个实数的绝对值是正数;
2)某些平行四边形是菱形; 3)x R, x2 2x 3 0
这些命题和它们的否定在形式上有什么变化?
解: (1)由于 22 43 8, 0
因此使x2+2x+3=0的实数x不存在.
所以,存在量词命题(1)是假命题. (2)由于平面内垂直于同一条直线的两条直线是互相平行的, 因此不存在两个相交的直线垂直于同一条直线.
所以,存在量词命题(2)是假命题.
(3)由于正方形既是平行四边形又是菱形,所以存在量词命题 “有些平行四边形是菱形”是真命题。
定义: 含有存在量词的命题,叫做存在量词命题. 表示:存在量词命题“存在M中的一个x,使p(x)成立”
可用符号简记为∃x∈M,p(x).
读作:“存在一个x属于M,使p(x)成立”.
下列命题是不是存在量词命题? (1)有的平行四边形是菱形; (2)有一个素数不是奇数
离散数学例题2
量词的辖域定义:量词的辖域是邻接量词之后的最小子公式,故除非辖域是个原子公式,否则应在该子公式的两端有括号。
例:∀XP(X)→Q(X)∀X的辖域是P(X)∃X(P(X,Y)→Q(X,Y) ) ∨ P(Y,Z)∃X的辖域是P(X,Y)→Q(X,Y)有限个体域上消去量词例15: 个体域D={a,b,c}, 则消去下面公式中的量词∃x∀yF(x,y)⇔∃x (F(x,a)∧F(x,b)∧F(x,c))⇔ (F(a,a)∧F(a,b)∧F(a,c))∨(F(b,a)∧F(b,b)∧F(b,c))∨(F(c,a)∧F(c,b)∧F(c,c)) 例16:设个体域D={a,b},消去下面各公式中的量词:(1) ∀x∃y(F(x) →G(y)) ⇔∀x(F(x)→∃y G(y))⇔∃xF(x)→∃y G(y) ⇔ (F(a)∨F(b))→(G(a)∨G(b))(2) ∀x∃y(F(x,y) →G(x,y))⇔∀x((F(x,a) →G(x,a))∨(F(x,b)→G(x,b))⇔((F(a,a) →G(a,a))∨(F(a,b)→G(a,b)))∧((F(b,a) →G(b,a))∨(F(b,b)→G(b,b)))注:(1)中量词辖域可以缩小,先缩小量词辖域,再消量词,演算简单;但在(2)中,因为全称量词和存在量词均约束F与G中个体变量,因而它们的辖域不能缩小,消去量词后的公式也不易化的更简单。
例17 将下面命题用两种形式符号化, 并证明两者等值:(1) 没有不犯错误的人解令F(x):x是人,G(x):x犯错误.⌝∃x(F(x)∧⌝G(x)) 或∀x(F(x)→G(x⌝∃x(F(x)∧⌝G(x))⇔∀x⌝(F(x)∧⌝G(x)) 量词否定等值式⇔∀x(⌝F(x)∨G(x)) 置换⇔∀x(F(x)→G(x)) 置换(2) 不是所有的人都爱看电影解令F(x):x是人,G(x):爱看电影.⌝∀x(F(x)→G(x)) 或∃x(F(x)∧⌝G(x))⌝∀x(F(x)→G(x))⇔∃x⌝(F(x)→G(x)) 量词否定等值式⇔∃x⌝(⌝F(x)∨G(x)) 置换⇔∃x(F(x)∧⌝G(x)) 置换例18 求下列公式的前束范式(1) ⌝∃x(M(x)∧F(x))解⌝∃x(M(x)∧F(x))⇔∀x(⌝M(x)∨⌝F(x)) (量词否定等值式)⇔∀x(M(x)→⌝F(x))后两步结果都是前束范式,说明公式的前束范式不惟一.(2) ∀xF(x)∧⌝∃xG(x)解∀xF(x)∧⌝∃xG(x)⇔∀xF(x)∧∀x⌝G(x) (量词否定等值式)⇔∀x(F(x)∧⌝G(x)) (量词分配等值式)或∀xF(x)∧⌝∃xG(x)⇔∀xF(x)∧∀x⌝G(x) 量词否定等值式⇔∀xF(x)∧∀y⌝G(y) 换名规则⇔∀x∀y(F(x)∧⌝G(y)) 辖域收缩扩张规则(3) ∀xF(x)→∃y(G(x,y)∧⌝H(y))解∀xF(x)→∃y(G(x,y)∧⌝H(y))⇔∀zF(z)→∃y(G(x,y)∧⌝H(y)) 换名规则⇔∃z∃y(F(z)→(G(x,y)∧⌝H(y))) 辖域收缩扩张规则或⇔∀xF(x)→∃y(G(z,y)∧⌝H(y)) 代替规则⇔∃x∃y(F(x)→(G(z,y)∧⌝H(y)))推理定理第一组命题逻辑推理定理的代换实例如, ∀xF(x)∧∃yG(y) ⇒∀xF(x)第二组基本等值式生成的推理定理如, ∀xF(x) ⇒⌝⌝∀xF(x), ⌝⌝∀xF(x) ⇒∀xF(x)⌝∀xF(x)⇒∃x⌝F(x), ∃x⌝F(x) ⇒⌝∀xF(x)第三组其他常用推理定律(1) ∀xA(x)∨∀xB(x) ⇒∀x(A(x)∨B(x))(2) ∃x(A(x)∧B(x))⇒∃xA(x)∧∃xB(x)(3) ∀x(A(x)→B(x)) ⇒∀xA(x)→∀xB(x)(4) ∃x(A(x)→B(x)) ⇒∃xA(x)→∃xB(x)一个公式如果它的所有量词均非否定的出现在公式的最前面,且它们的辖域一直延伸到公式的末尾,此种形式的公式就叫前束范式。
全称量词与存在量词公式
全称量词与存在量词
1、短语“对所有的”、“对任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“”
表示,含有全称量词的命题,叫做全称命题
2、将含有变量x 的语句用p(x),g(x),r(x)……表示,变量x的范围用N表示,
那么全称量词“对N中任意一个x,有p(x)成立”可用符号简记为x∈N,p(x),读作对任意x∈N,使p(x)成立
3、短语“存在一个”、“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“”
表示,含有存在量词的命题,叫做特称命题
4、特称命题“存在N中的一个x,使p(x)成立”可用符号简记为x∈N,p(x),
读作存在x∈N,使p(x)成立
5、全称命题p:x∈N,p(x),
它的否定┐p:x∈N, ┐p(x)
全称命题的否定是特称命题
6、特称命题p:x∈N, p(x)
它的否定┐p:x∈N, ┐p(x)
特称命题的否定是全称命题
7、三种重要的题型:
①恒成立,即x∈N, p(x)
②能成立,即∈N, p()
③恰成立,即p(x) q(x)。
一阶逻辑等值演算与推理
方法:利用换名规则及代替规则求前束范式
例:求下列公式的前束范式. 1、(x)P( x) (x)Q( x)
解:原式 xP(x) xQ(x)
x(P(x) Q(x))
要求: 深刻理解并记住重要等值式,并能熟练地应用它们 熟练地使用置换规则、换名规则、代替规则 准确地求出给定公式的前束范式 正确地使用UI, UG, EG, EI规则,特别要注意它们之
间的关系 对给定的推理,正确地构造出它的证明
5.1 一阶逻辑等值式与置换规则
一、量词否定等值式
例:设P(x):X今天去过操场 (1)不是所有人今天去过操场
根据上式亦有:
x(A(x) B(x)) x(A(x)) x(B(x))
x(A(x) B(x)) (xA(x) xB(x))
x(A(x) B(x)) xA(x) xB(x)
四、多个量词的使用
xyA(x,y) yxA(x,y) xyA(x,y) yxA(x,y)
即((x)A(x) (x)B(x)) (x)(A(x) B(x)) 故有:
(x() A(x) B(x)) (x)A(x)(x)B(x)
(x)A(x) (x)B(x) (x)(A(x) B(x)) (x() A(x) B(x)) (x)A(x)(x)B(x)
下列推理是否严密?
(1) (x)((y)(S( x, y) M( y) (z)(P(z) R( x, z)))) P
(2) (y)(S(b, y) M( y) (z)(P(z) R(b, z))) US(1)
(3) (z)P(z)
1.4.1(2)全称量词与存在量词
1.判断下列全称命题的真假: 判断下列全称命题的真假: 判断下列全称命题的真假 末位是o的整数 可以被5整除 的整数, 整除; ①末位是 的整数,可以被 整除; ②线段的垂直平分线上的点到这条线段两个端点 的距离相等; 的距离相等; 负数的平方是正数; ③负数的平方是正数; 梯形的对角线相等. ④梯形的对角线相等 2.判断下列特称命题的真假: 判断下列特称命题的真假: 判断下列特称命题的真假 有些实数是无限不循环小数; ①有些实数是无限不循环小数; 有些三角形不是等腰三角形; ②有些三角形不是等腰三角形; 有些菱形是正方形. ③有些菱形是正方形
∃x0 ∈ Z , x < 1; ∃x0 ∈ Q, x = 3.
2 0 2 0
真命题 假命题
练:判断下列命题是全称命题,还是特称命题? 判断下列命题是全称命题,还是特称命题? 判断下列命题是全称命题
只有一解; (1)方程 )方程2x=5只有一解; 只有一解 (2)凡是质数都是奇数; )凡是质数都是奇数; 有实数根; (3)方程 2+1=0有实数根; )方程2x 有实数根 (4)没有一个无理数不是实数; )没有一个无理数不是实数; (5)如果两直线不相交,则这两条直线平行; )如果两直线不相交,则这两条直线平行; 是集合A的子集 (6)集合 )集合A∩B是集合 的子集 是集合 的子集.
要判断一个特称命题为真, 要判断一个特称命题为真,只要在给定的集合 中找到一个元素x,使命题p(x)为真;要判断一 为真; 中找到一个元素 ,使命题 为真 个特称命题为假, 个特称命题为假,必须对在给定集合的每一个 元素x,使命题p(x)为假 为假. 元素 ,使命题 为假
练习:判断下列命题的真假: 练习:判断下列命题的真假: (1) (2)
练习: 练习:判断下列语句是不是全称命题或者特称命 如果是,用量词符号表达出来. 题,如果是,用量词符号表达出来 (1)中国的所有江河都注入太平洋; )中国的所有江河都注入太平洋; 不能作除数; (2)0不能作除数; ) 不能作除数 (3)任何一个实数除以 ,仍等于这个实数; )任何一个实数除以1,仍等于这个实数; (4)每一个向量都有方向吗? )每一个向量都有方向吗? 2、判断下列命题的真假: 、判断下列命题的真假 (1) ∃x ∈ R, x > x
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◦ (Ⅱ)个体常项在个体域D中的值,即个体常项表示该个体域中的
某个特定个体。 ◦ (Ⅲ)谓词符号在个体域D上的解释,即表示该个体域中个体的性
质和个体间的关系。
16
当给定模型U后,谓词逻辑的闭公式的意义就确定了,其真 假也确定了。
但谓词逻辑的开公式的意义尚不确定,为了确定该公式的真
值,需要对其中的自由变项的值做指派(记为ρ)。
一、个体词、性质谓词、量词和公式 二、关系谓词、重叠量化和二元关系的性质
三、模型和赋值 普遍有效式
四、普遍有效式的判定问题
五、谓词逻辑自然推理系统QN
1
命题逻辑和词项逻辑的局限性
◦ (1)它们都不能处理关系命题及其推理。
◦ (2)它们都不能处理量词内部含联结词结构的命题及其推理。
所以,我们还需要另外的逻辑——谓词逻辑,它把一个 命题拆分为个体词、谓词、量词,很多时候还要加上联 结词;它能够在一个统一的框架内同时处理性质命题和 关系命题及其推理。
个个体,而前者涉及两个以上的个体。发生在两个对象之 间的关系叫做“二元关系”,发生在三个对象之间的关系 叫做“三元关系”,依此类推,发生在 n 个对象之间的关 系叫做“n元关系”。
11
一阶语言
ห้องสมุดไป่ตู้
(Ⅰ)初始符号
◦ (i)个体变项:x,y,z,…
◦ (ii)个体常项:a,b,c,…
◦ (iii)谓词符号:F,G,R,S,… ◦ (iv)量词:全称量词,存在量词 ◦ (v)联结词:,∧,∨,, ◦ (vi)辅足性符号:逗号,,左括号(,右括号)。
4
原子公式
如果一个谓词符号后面跟着写在一对括号内的一个个体词
(个体常项或个体变项),我们就得到“原子公式”,例 如F(a),G(x),它们分别表示“a是F”,“x是G”。在派 生的意义上,原子公式有两个可能的真值:真或者假。
5
量词和量化公式
◦ 量词包括全称量词和存在量词:
◦ xF(x),读做“对于所有x而言,x是F”。
之内的,或作为与该量词一起出现的变项(指导变项),
则称该变项的这一次出现是“约束出现”,否则叫做 “自由出现”。
8
一个变项,如果在一个公式中有约束出现,则称它是
“约束变项”;如果在一个公式中有自由出现,则称它
是“自由变项”。因此,一个体变项在一个公式中可以 既是约束变项又是自由变项。 一个含有至少一个自由变项的公式,叫做“开公式”。 开公式的意义不确定,没有确定的真假。一个不含任何 自由变项的公式,叫做“闭公式”。在给定论域及其解 释后,闭公式有确定的意义,也有确定的真假。
SOP:x(S(x)∧P(x))
◦ (3)单称的直言命题应符号化为原子公式。 “《春江花月夜》是一支中国古代名曲”可以符号化为:F(a)
“阮大铖不是一个具有民族气节的人”可以符号化为:F(b)
10
关系命题
◦ 包括三个要素:个体词、关系谓词和量词。从形式上看,
关系谓词与性质谓词没有实质性区别,只不过后者涉及一
在模型 U 和指派 ρ 之下,谓词逻辑的所有公式都有了确定的 意义,也有了确定的真假。谓词逻辑的语言因此得到了确定 的解释。
个体词
◦ 个体词就是表示对象域中的个体的符号,包括个体变项和个体常项。 其中,个体变项使用小写字母x,y,z,…等等,表示某个特定的 范围内的某个不确定的对象。个体常项使用小写字母a,b,c,… 等等,表示某个特定范围内的某个确定的对象。
◦ 这里所说的“某个特定的范围”,叫做“论域”,即由一定对象所
◦ 分别可以符号化为:
(1)x(M(x)∧L(x, a)∧L(b, x))
(2)x(P(x)∧L(x, b)L(a, x))
(3)x(T(x)∧y(H(y)Z(x, y)))
15
一阶语言的一个模型U(亦称“解释”)包括下列因素:
◦ (Ⅰ)一个个体域D,即由具有一定性质的个体所构成的集合。当 给定个体域之后,全称量词 x 表示个体域中的所有个体,存在量 词x表示个体域中的某些个体。全称量词、存在量词和约束个体变 项的意义都确定了。
◦ xF(x),读做“存在x使得x是F”。
6
原子公式和量化公式还可以用命题联结词连接起来, 形成更复杂的公式:
◦ x(F(x)→G(x)) ◦ xF(x)∧y H(y)
7
量词有其管辖的范围,简称“辖域”。如果一个量词后 面有括号,则处于括号内的公式构成该量词的辖域;如 果量词后面无括号,则量词后面最短的公式,构成该量 词的辖域。 一个变项的某一次出现,如果处于量词 x 或 x 的辖域
12
(Ⅱ)形成规则
◦ (i)一个谓词符号F,后面跟有写在一对括号内、并用逗
点适当分开的n个个体词(n≥1),是原子公式。 ◦ (ii)如果A是公式,则A是公式。 ◦ ( iii )如果 A 和 B 都是公式,则 A ∧ B , A ∨ B , AB , AB是公式。 ◦ (iv)如果A是公式,则xA,xA是公式。 ◦ (v)只有按以上方式形成的符号串是公式。
9
自然语言中性质命题的符号化
在论域为全域时,六种直言命题可以如下方式符号化:
◦ (1)全称的直言命题应符号化为一个全称蕴涵式。 SAP:x(S(x)→P(x))
SEP:x(S(x)→P(x))
◦ (2)特称的直言命题应符号化为存在合取式。 SIP:x(S(x)∧P(x))
组成的类或者集合。论域规定了个体变项的取值范围,因此也叫做 “个体域”。论域一般是“全域”,即由世界上所有能够被思考、
被谈论的事物组成的集合;有时也取特定个体域为论域。
3
一元谓词和性质
◦ 谓词符号,用大写字母F, G, R,S…等表示,若只把这
些谓词符号用于单个的个体词,叫做“一元谓词符号”, 经解释后,它们表示论域中个体的某个具体性质。
13
重叠的量词和重叠的量化式
◦ “重叠量词”指在一个量词的辖域内还有另外的量词。包
含重叠量词的公式就叫做“重叠量化式”。 ◦ 一阶语言中允许重复约束和空约束。
14
自然语言中关系命题的符号化
◦ 例如,下面的关系命题:
(1)牛郎不爱有些爱织女的男人。
(2)织女爱每一个爱牛郎的人。 (3)有的投票人赞成所有的候选人。