基本介紹
邏輯
Λ 邏輯或交運算 若 A 為真且 B 為真,則命題 A ∧ B 為真;否則為假。n < 4∧n >2⇔n = 3,當 n 是自然數,是一種複雜的數學符號。有時也可標註在一個已知函式上用來定義一個經過變換的函式。
與命題邏輯,格理論
邏輯
一、 學習目標
⑴了解“或”“且”“非”“異或”的複合命題的構成;
⑵理解邏輯聯結詞“或”“且”“非”“異或”的含義。
⑶判斷複合命題的真假。
教學重點:判斷複合命題的真假。
教學難點:對邏輯聯結詞“或”“且”“非”“異或”的含義的理解
二、 知識精講
(一)邏輯聯結詞
1.邏輯聯結詞“或”“且”“非”這些詞就叫做邏輯聯結詞。
2.簡單命題:不含邏輯聯結詞的命題。
3.複合命題:由簡單命題與邏輯聯結詞構成的命題。
常用小寫的拉丁字母 p ,q ,r ,s ,……表示命題
故複合命題有三種形式:p或q;p且q;非p
4.邏輯聯結詞“或”“且”“非”與集合的“交”“並”“補”的關係:
複合命題的構成與集合理論之間的關係
⑴複合命題 p或q
設命題p所述範疇記為集合A
命題q所述範疇記為集合B
則複合命題:p或q所述範疇對應於集合A∪B,韋恩圖如圖1
⑵複合命題p且q
設:命題p所述範疇記為集合A
命題q所述範疇記為集合B
則複合命題:p且q 所述範疇對應於集合A∩B,韋恩圖如圖2
⑶複合命題:非P
設命題P所述範疇記為集合A,全集為U,則複合命題非P所述範疇對應於集合CuA。
韋恩圖如圖3
套用:
命題:非(P或q)對應於集合Cu(A∪B)。而(非P)且(非q)對應於集合(CuA)∩(CuB),由集合理論德摩根律:Cu(A∪B)=(CuA)∩(CuB),可以清楚看到,使學生更加深刻地認識到:非(P或q) (非P)且(非q)的正確性。
例1、將命題:若x+y≤0 則x≤0或y≤0改變成否命題。
解:其否命題為:若x+y>0 則x>0且y>0
例2、將命題:“菱形的對角互相垂直平分”改變成逆否命題。
解:其逆否命題為:對角線不垂直或不平分的四邊形不是菱形。
(二)判斷複合命題的真假
1.“非p”形式複合命題的真假可以用下表表示:
p | 非p |
真 | 假 |
假 | 真 |
2.“p且q”形式複合命題的真假可以用下表表示:
p | q | p且q |
真 | 真 | 真 |
真 | 假 | 假 |
假 | 真 | 假 |
假 | 假 | 假 |
3.“P或q”形式複合命題的真假可以用下表表示:
p | q | P或q |
真 | 真 | 真 |
真 | 假 | 真 |
假 | 真 | 真 |
假 | 假 | 假 |
4.“P異或q”形式複合命題的真假可以用下表表示:
p | q | P異或q |
真 | 真 | 假 |
真 | 假 | 真 |
假 | 真 | 真 |
假 | 假 | 假 |
註:1°像上面表示命題真假的表叫真值表;
2°由真值表得:
“非p”形式複合命題的真假與p的真假相反;
“p且q”形式複合命題當p與q同為真時為真,其他情況為假;
“p或q”形式複合命題當p與q同為假時為假,其他情況為真;
“p異或q”形式複合命題當p與q同為真或同時為假時為假,其他情況為真;
4.判斷複合命題真假的步驟:
⑴把複合命題寫成兩個簡單命題,並確定複合命題的構成形式;
⑵判斷簡單命題的真假;
⑶根據真值表判斷複合命題的真假。
三、 難點分析
關於非命題
問題1:怎樣構造簡單命題的非命題?
非命題也叫命題的否定。非命題與原命題的真值相反。原命題為真,非命題為假;原命題為假,非命題為真。
對量詞和判斷詞的否定:判斷詞“是”的否定是“不是”;“有” 的否定是“沒有”;“存在”的否定是“不存在”。量詞“所有”的否定是“不所有”即“有的”;“每一個” 的否定是“至少有一個不”; “都是”的否定是“不都是”即“至少有一個不是”;“都不是”的否定是“不都不是”即“至少有一個是”。
對單稱命題的否定只要直接否定判斷詞。如“3是正數”的非命題就是“3不是正數”。對全稱命題的否定在否定判斷詞時還要否定全稱量詞變成特稱命題。對省略全稱量詞的全稱命題要補回全稱量詞再否定。如“整數是有理數”就是全稱命題“所有整數都是有理數”;它的非命題是“有的整數不是有理數”
對特稱命題的否定要否定特稱量詞變成全稱命題。如特稱命題“有的實數的平方不是正數” 的非命題是“所有實數的平方都是正數”;命題“所有的分數都是無理數”的非命題是“有的分數不是無理數”。
問題2:怎樣構造複合命題的非命題?
對複合命題的否定:“兩個命題的或命題”的否定是這“兩個命題的非命題的且命題”;“兩個命題的且命題”的否定是這“兩個命題的非命題的或命題”。
例如“3 >1或 2 <3”的非命題是”3 ≤1且2 ≥3”; “3>5或 2<3”的非命題是”3≤5且2≥3”; “3>5或 2<1”的非命題是”3≤5且2≥1”。該結論的邏輯表達式是:
⑴ 非(p或q) (非p)且(非q) ⑵非(p且q) (非p)或(非q),
這其實就是邏輯運算的摩根律;可用真值表證明如下:
⑴非(p或q) (非p)且(非q)
命題p | 命題q | p或q | 非(p或q) | 非p | 非q | (非p)且(非q) |
T | T | T | F | F | F | F |
T | F | T | F | F | T | F |
F | T | T | F | T | F | F |
F | F | F | T | T | T | T |
⑵非(p且q) (非p)或(非q)
命題p | 命題q | p且q | 非(p且q) | 非p | 非q | (非p)或(非q) |
T | T | T | F | F | F | F |
T | F | F | T | F | T | T |
F | T | F | T | T | F | T |
F | F | F | T | T | T | T |
3 複合命題“若P則q”形式的否定。 “若P則q”型命題的否定實質上較複雜,但在中學數學裡所研究的命題都是具有實質性蘊涵關係的命題,是具有真假性的命題,不能區分真假性的命題不作研究。
“若P則q”的否定命題真值性與命題“P且非q”相同,故是等價命題。我們就此認為:命題”若P則q”的否定為“P則非q”,且習慣表 達為“雖然P,卻非q”的形式,或是“儘管 P,然而非q”. 4 含量詞命題的否定。 數學命題中出現“全部”、“所有”、“一切”、“任何”、“任意”、“每一個”等與“存在著”、“有”、“有些”、“某個”、“至少有一個”等的詞語,在邏輯中分別稱為全稱量詞與存在性量詞(用符號分別記為“ ”與“ ”來表示);由這樣的量詞構成的命題分別稱為全稱命題與存在性命題。那么它的否定又怎么樣? 在具體操作中就是從命題P把全稱性的量詞改成存在性的量詞,存在性的量詞改成全稱性的量詞,並把量詞作用範圍進行否定。即須遵循下面法則:否定全稱得存在,否定存在得全稱,否定肯定得否定,否定否定得肯定. 由此看來,要準確表達含量詞命題的否定,就要求我們掌握好一些詞語的否定如下表:
詞語 是 一定是 都是大於 小於 且 詞語的否定 不是 一定不是 不都是 小於或等於 大於或等於 或
詞語 必有一個 至少有n個 至多有一個 所有x成立 所有x不成立 詞語的否定 一個也沒有 至多有n-1個 至少有兩個 存在一個x不成立 存在有一個成立
5 命題的否定與否命題的區別。 命題的否定與否命題是完全不同的概念。其理由:一,任何命題均有否定,無論是真命題還是假命題;而否命題僅針對命題“若P則q”提出來的。二,命題的否定是原命題的矛盾命題,兩者的真假性必然是一真一假,一假一真;而否命題與原命題可能是同真同假,也可能是一真一假。原命題“若P則q” 的形式,它的否定命題在前面已講過,命題”若P則q”的否定為“P則非q”,且習慣表達為“雖然P,卻非q”的形式,或是“儘管P,然而非q”.;而它的否命題為“若非P,則非q”,(記為“若┓p,則┓q”)即是說既否定條件又否定結論。
[分析] 表明“解不等式”一類的命題可以有哪些形式上的更新和內容上的變化.結合簡易邏輯的概念和集合的語言來命題,藉助集合的運算性質和四個命題的關係來作答,是以上命題的共同特徵,在求解時則主要以化歸思想為解題切入點.複習中對於此類問題要引起足夠的重視.
交運算
交運算
交運算(meet)即在格中求兩個元素的下確界的過程。
在布爾代數中,交運算相當於邏輯與運算。在集合論中,交運算相當於交集或並集運算。
定義變換函式
比如設函式f(t)滿足傅立葉變換條件,可定義其傅立葉變換為Λf(t)
取小運算
在模糊數學中,符號∧代表“取小”運算,反之∨代表“取大”運算.
即對任取的a,b∈{0,1},有:
a∧b=min {0,1}=0
a∨b=max {0,1}=1
宇宙函式
宇宙常數是愛因斯坦為了解釋物質密度不為零的靜態宇宙的存在,在場方程中引進一個與度規張量成比例的項,也就是一個常數﹐用符號Λ 表示。因為這個比例常數很小,即是在銀河系尺度範圍下也可忽略不計。而只有在宇宙尺度下,宇宙常數Λ 才可能有意義,所以叫作宇宙常數。