命题逻辑那些事 | 3. 等价式&永真蕴含式 (主要是后者)

发布时间 2023-06-26 06:10:41作者: IronRoc

一、等价式

啥是等价式?要我说带等价符号的就是等价式

比如说

\[A \Leftrightarrow B \]

就是个等价式

硬要说的复杂一点,就是等价式两边可以互相推出,完全等价

比如我说

\[A \lor B \Leftrightarrow B \lor A \]

我们之前的那些演算、推导,都是建立在等价关系的基础上的,由于当时概念中太多的XX式,怕给你们弄乱,所以我们现在才引入这个概念,毕竟普通的数学运算大家都很熟悉,可以直接类比理解。

二、永真蕴含式

那么有了等价式,和它并列的就是永真蕴含式了

首先我们知道,啥是蕴含式——

\[A \rightarrow B \]

那么永真蕴含式就是

\[A \Rightarrow B \]

\[若(A\rightarrow B) \Leftrightarrow 1,\ 则A \Rightarrow B \]

上面这个式子很重要,因为这是我们证明一个永真蕴含式的底层逻辑

三、永真蕴含式的证明

首先,等价式的证明是易懂的,和数学代数运算、等价代换差不多嘛。

证明蕴含式虽然没那么简单,但也还是很好理解的——蕴含式只有在前1后0的情况下才能为,否则都为

因此我们为了证明一个蕴含式永远是真的,就要去证明它永远不是假的

于是就有了两种证明此式非假的方法:

\[\begin{cases} 假设前1 , 证后必1\\ 假设后0 , 证前必0 \end{cases} \]

任何讲解都不如来一个例题有用,所以我们——

例:证明

\[\textcolor{red}{P \land (P \rightarrow Q)} \Rightarrow \textcolor{blue}Q \]

方法1,假设前真

\[\textcolor{red}{P \land (P \rightarrow Q)} \Leftrightarrow 1 \]

根据此式可推出

\[\begin{cases} P \Leftrightarrow 1\\ P \rightarrow Q \Leftrightarrow 1 \end{cases} \]

既然蕴含式P→Q为真,则要嘛前真后真,要嘛前假

而P为真,代表前真,所有Q也为真

满足了前为1,后必为1的条件,得证;

方法2,假设后假

\[\textcolor{blue}Q \Leftrightarrow 0 \]

这种方法对于这道题来说比较麻烦,不过还是演示一下

在Q为假时,P未知,那么就有了两种情况,我们可以用真值表来计算

P P → Q P ∧ ( P → Q )
1 0 0
0 1 0

因此当Q为假 (后假) 时,前必为假,得证。