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第一章 命题逻辑习题与解答⑴ 2x 3 0 。⑵ 前进!⑶ 如果8 7 20 ,则三角形有四条边。⑷ 请勿吸烟!⑸ 你喜欢鲁迅的作品吗?⑹ 如果太阳从西方升起,
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1
离散数学习题解答
⒈ 判断下列语句是否为命题,并讨论命题的真值。
第一章 命题逻辑
习题与解答
⑴ 2x � 3 � 0 。
⑵ 前进!
⑶ 如果8 � 7 � 20 ,则三角形有四条边。
⑷ 请勿吸烟!
⑸ 你喜欢鲁迅的作品吗?
⑹ 如果太阳从西方升起,你就可以长生不老。
⑺ 如果太阳从东方升起,你就可以长生不老。
解 ⑶,⑹,⑺表达命题,其中⑶,⑹表达真命题,⑺表达假命题。
⒉ 将下列命题符号化:
⑴ 逻辑不是枯燥无味的。
⑵ 我看见的既不是小张也不是老李。
⑶ 他生于 1963 年或 1964 年。
⑷ 只有不怕困难,才能战胜困难。
⑸ 只要上街,我就去书店。
⑹ 如果晚上做完了作业并且没有其它事情,小杨就看电视或听音乐。
⑺ 如果林芳在家里,那么他不是在做作业就是在看电视。
⑻ 三角形三条边相等是三个角相等的充分条件。
⑼ 我进城的必要条件是我有时间。
⑽ 他唱歌的充分必要条件是心情愉快。
⑾ 小王总是在图书馆看书,除非他病了或者图书馆不开门。
解 ⑴
p
:逻辑是枯燥无味的。“
逻辑不是枯燥无味的”符号化为�p 。
⑵
p
:我看见的是小张。
q
:我看见的是老李。“
我看见的既不是小张也不是老李”符号化为�p � �q 。
⑶
p
:他生于 1963 年。
q
:他生于 1964 年。“
他生于 1963 年或 1964 年”符号化为 p � q 。
⑷
p
: 害 怕 困 难 。
q
: 战 胜 困 难 。
“只有不怕困难,才能战胜困难”符号化为 q � �p 。
⑸
p
:我上街。
q
:我去书店。“
只要上街,我就去书店”符号化为 p � q 。
⑹
p
:小杨晚上做完了作业。
q
:小杨晚上没有其它事情。
r
:小杨晚上看电视。
s
:小杨晚上听音乐。
“如果晚上做完了作业并且没有其它事情,小杨就看电视或听音乐”符号化为 p � q � r � s 。
⑺
p
:林芳在家里。
q
:林芳做作业。
r
:林芳看电视。“
如果林芳在家里,那么他不是在做作业就是在看电视”符号化为 p � q � r 。
⑻
p
:三角形三条边相等。
q
:三角形三个角相等。“
三角形三条边相等是三个角相等的充分条件”符号化为 p � q 。
⑼
p
: 我 进 城 。
q
: 我 有 时 间 。“
我进城的必要条件是我有时间”符号化为 p � q 。
⑽
p
: 他 唱 歌 。
q
: 他 心 情 愉 快 。“
他唱歌的充分必要条件是心情愉快” 符号化为 p � q 。
⑾
p
:小王在图书馆看书。
q
:小王病了。
r
:图书馆开门。“
小王总是在图书馆看书,除非他病了或者图书馆不开门”符号化为�(q � �r) � p 。
⒊ 列出除� , � , � , �, �之外的所有二元联结词的真值表。
2
离散数学习题解答
解 共有 16 个二元联结词,记除� , � , � , �, �之外的二元联结词为Δ
1
, Δ
2
,� , Δ
11
。
p
q
pΔ
1
q
pΔ
2
q
pΔ
3
q
pΔ
4
q
pΔ
5
q
pΔ
6
q
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
p
q
pΔ
7
q
pΔ
8
q
pΔ
9
q
pΔ
10
q
pΔ
11
q
0
0
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
0
0
1
⒋ 求下列公式在真值赋值( p
1
/1, p
2
/1, p
3
/ 0, p
4
/ 0) 下的值:
⑴ p
1
� ( p
2
� p
3
)
⑵ ( p
1
� p
2
� p
3
) � �(( p
1
� p
2
) � ( p
3
� p
4
))
⑶ �( p
1
� p
2
) � �p
3
� (((�p
1
� p
2
) � �p
3
) � �p
4
)
⑷ ( p
2
� �p
1
) � �p
3
� p
4
⑸ ( p
1
� p
3
) � (�p
2
� p
4
)
⑹ p
1
� ( p
2
� p
3
� �p
1
) � p
2
� �p
4
⑺ ( p
1
� p
3
) � (�p
2
� p
4
)
解 记真值赋值( p
1
/1, p
2
/1, p
3
/ 0, p
4
/ 0) 为
v
。
⑴ v( p
1
� ( p
2
� p
3
)) � 1� (1� 0) � 1 。
⑵ v(( p
1
� p
2
� p
3
) � �(( p
1
� p
2
) � ( p
3
� p
4
))) � (1 � 1 � 0) � �((1 � 1) � (0 � 0)) � 1
⑶ v(�( p
1
� p
2
) � �p
3
� (((�p
1
� p
2
) � �p
3
) � �p
4
))
� �(1 � 1) � �0 � (((�1 � 1) � �0) � �0) � 1 。
⑷ v(( p
2
� �p
1
) � �p
3
� p
4
) � (1 � �1) � �0 � 0 � 1 。
⑸ v(( p
1
� p
3
) � (�p
2
� p
4
)) � (1 � 0) � (�1 � 0) � 0 。
⑹ v( p
1
� ( p
2
� p
3
� �p
1
) � p
2
� �p
4
) � 1 � (1 � 0 � �1) � 1 � �0 � 1 。
⑺ v(( p
1
� p
3
) � (�p
2
� p
4
)) � (1 � 0) � (�1 � 0) � 0 。
5. 用真值表判断以下公式是不是永真式、永假式、可满足式。
(1) ( p � r) � ((q � r) � ( p � q � r))
3
离散数学习题解答
(2) ( p � �p) � �p
(3) ( p � q) � (( p � �q) � p)
(4) ( p � (q � r)) � (( p � q) � ( p � r))
(5) ( p � q) � ( p � r) � (q � r) � r
(6) �p � �( p � q)
(7) ( p � q) � (( p � �q) � �p)
解 (1), (2), (4), (5), (7)是永真式,(6)是永假式,(3)是非永真的可满足式。
6. 指出满足下列公式的所有真值赋值。
(1) ( p � q) � (�p � r)
(2) p � (q � �r � ( p � q))
(3) p � r � �( p � r) � (q � r)
(4) p � (q � r)
解 (1)
( p / 0, q / 0, r / 0) , ( p / 0, q / 0, r /1) , ( p / 0, q /1, r / 0) , ( p / 0, q /1, r /1) ,
( p /1, q / 0, r /1) , ( p /1, q /1, r / 0) , ( p /1, q /1, r /1) 。
(2) ( p / 0, q /1, r / 0) , ( p /1, q / 0, r / 0) , ( p /1, q / 0, r /1) , ( p /1, q /1, r / 0) ,
( p /1, q /1, r /1) 。
(3) ( p / 0, q / 0, r / 0) , ( p / 0, q /1, r / 0) 。
(4) ( p / 0, q / 0, r / 0) , ( p / 0, q /1, r /1) , ( p /1, q / 0, r /1) , ( p /1, q /1, r / 0) 。
7. 若公式
A
既不是永真式,也不是永假式,则
A
的每个替换实例一定既不是永真式,也不是永假式。对吗?
解 不对。若
A
是非永真的可满足式,则它的替换实例中既有永真式,也有永假式,也有非永真的可满足式。
8.用真值表证明以下等值式。
(1)
(2)
(3)
(4)
9.用等值演算证明以下等值式。
(1) p � (q � r) � q � ( p � r)
(2) ( p � q) � ( p � r) � p � q � r
(3) ( p � q) � (r � q) � p � r � q
4
离散数学习题解答
(4) p � (q � p) � �p � ( p � q)
(5) ( p � q) � (r � q) � p � r � q
(6) �( p � q) � p � �q
解 (1)
p � (q � r) � �p � (�q � r) � �q � (�p � r) � q � ( p � r)
(2) ( p � q) � ( p � r) � (�p � q) � (�p � r) � �p � (q � r) � p � q � r
(3) ( p � q) � (r � q) � �p � q � �r � q � �( p � r) � q � p � r � q
(4) p � (q � p) � �p � �q � p � 1 � ��p � �p � q � �p � ( p � q)
(5) ( p � q) � (r � q) � (�p � q) � (�r � q) � (�p � �r) � q
� �( p � r) � q � p � r � q
(6) �( p � q) � p � q � ( p � (q �1)) �1 � �( p � �q) � p � �q
10.用等值演算证明以下公式是永真式。
(1) (q � p) � (�p � q) � p
(2) ( p � q) � (r � s) � ( p � r � q � s)
(3) ( p � q) � ( p � r) � ( p � s) � ( p � q � r � s)
(4) ( p � q � r) � ( p � r) � (q � r)
解 (1)
(q � p) � (�p � q) � p � (�q � p) � ( p � �q) � p � p � p � 1
(2) ( p � q) � (r � s) � ( p � r � q � s)
� (�p � q) � (�r � s) � p � r � q � s
� (�p � q) � p � (�r � s) � r � q � s
� q � p � s � r � q � s � 1
(3) ( p � q) � ( p � r) � ( p � s) � ( p � q � r � s)
� �p � q � �p � r � �p � s � ( p � q � r � s)
� �p � q � r � s � �p � q � r � s � 1
(4) ( p � q � r) � ( p � r) � (q � r)
� �(�( p � q) � r) � �p � r � �q � r
5
离散数学习题解答
⎨
p
� (( p � q) � �r) � �p � �q � r
� ( p � q � �p � �q � r) � (�r � �p � �q � r) � 1�1 � 1
11.用等值演算证明以下公式是永假式。
(1) (q � p) � (�p � q) � �p
(2) ( p � q) � (q � r) � �( p � r)
解 (1)
(q � p) � (�p � q) � �p � (�q � p) � ( p � �q) � �p � p � �p � 0
(2) ( p � q) � (q � r) � �( p � r) � (�p � q) � (�q � r) � �(�p � r)
� (�p � q) � (�q � r) � p � �r � ((�p � q) � p) � ((�q � r) � �r)
� p � q � �q � �r � 0
12. 找出与下列公式等值的尽可能简单的由{�, �}生成的公式。
13. 找出与下列公式等值的尽可能简单的由{�, �}生成的公式。
(1) �p � �q � (�r � p)
(2) ( p � q � �r) � �p � q
(3) p � q � �p
解 (1)
�p � �q � (�r � p) � �p � �q � (��r � p)
� (�p � �q � ��r) � (�p � �q � p)
� �p � �q � ��r � �( p � q � �r)
(2) ( p � q � �r) � �p � q � (�p � q � �r) � �p � q � �(�(�p � q � �r) � p � �q)
(3) p � q � �p � �(�p � �q � p)
14. 设
A
是由{�} 生成的公式。证明:
A
是永真式当且仅当每个命题变元在
A
中出现偶数次。
证 明 首先证明:若
A
是由{�} 生成的仅出现一个命题变元
p
的公式,则
对
p
在
A
中的出现次数进行归纳。
A �
⎧
1
⎩
若p在A中出现偶数次
若p在A中出现奇数次
① 若
p
在
A
中出现1 次,即
A
为
p
,显然 A � p 。
② 若
p
在
A
中出现2 次,即
A
为 p � p ,显然 A � 1。
③ 设
p
在
A
中的出现
n
次,
A
为 B � C ,
p
在
B
,
C
中的出现次数分别为
k
和
l
,则 n � k � l , k � n 且 l � n 。若
n
为偶数,则
k
和
l
的奇偶性相同,
B
和
C
等值于同一公式, A � 1。若
n
为奇数,则
k
和
l
的奇偶性不同,
B
和
C
中一个等值于
p
,另一个是永真式,因此
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