数理逻辑习题部分解答 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/6 20:31:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一、命题逻辑

3.将下列命题符号化。

(3)如果公用事业费用增加或者增加基金的要求被否定,那么当且仅当现有计算机设 不适用的时候,才需购买一台新计算机; (5)虽然天气很好,老王还是不来;

(7)停机的原因在于语法错误或程序错误; 解:(3)设P:公用事业费用增加; Q:要求增加基金;

R:现有计算机设备适用; S:购买一台计算机;

则命题可符号化为:(P??Q)?(?R?S)。

(5)设P:天气很好;Q:老王来; 则命题可符号化为:P??Q。

(7)设P:停机的原因在于语法错误; Q:停机的原因在于程序错误。 则命题可符号化为:P?Q。

4.设命题P:这个材料很有趣;Q:这些习题很难;R:这门课程使人喜欢。将下列句子符号化。

(4)这个材料很有趣意味着这些习题很难,反之亦然;

(5)或者这个材料很有趣,或者这些习题很难,并且两者恰具其一。 解:(4)P?Q (5)(P??Q)?(?P?Q)或者(P?Q)?(?P??Q) 12.用基本等价公式的转换方法验证下述论断是否有效。 (1)P→Q,R∧S,┐Q?P∧S; (2)┐(P∧┐Q),┐Q∨R,┐Q?┐P; (3)P,Q→R,R∨S?Q→S。 解:(1)(P?Q)?(R?S)??Q?(P?S)??((?P?Q)?(R?S)??Q)?(P?S)

?(P??Q)??R??S?Q?(P?S)?P?Q??R??S?1

(2)(?(P??Q)?(?Q?R)??Q)??P?(P??Q)?(Q??R)?Q??P

?(P??Q)?Q??P?(P??Q)??(P??Q)?1 (3)(P?(Q?R)?(R?S))?(Q?S)??P?(Q??R)?(?R??S)?(?Q?S) ?? S??P?(?R(?Q?S?))(?Q?S?)?P??R?Q??14.符号化下列论断,并用演绎法验证论断是否正确。

(1)有红、黄、蓝、白四队参加足球联赛。如果红队第三,则当黄队第二时,蓝队第四;

或者白对不是第一,或者红队第三;事实上,黄队第二。因此,如果白队第一,那么蓝队第四;

证明:设P:红队第三;Q:黄队第二;R:蓝队第四;S:白队第一。 则上述句子可符号为:P?(Q?R),?S?R,Q?S?R

P

P(附加前提) T,①,②,I P

T,③,④,I P

⑦ R T,⑤,⑥,I ⑧ S?R CP,②,⑦

(2)如果6是偶数,则2不能整除7;或者5不是素数,或者2整除7;5是素数。因① ?S?P ② S ③ P

④ P?(Q?R) ⑤ Q?R ⑥ Q

此,6是奇数;

证明:设P:6是偶数;Q:2整除7;R:5是素数

则上述句子可符号化为: P??Q,?R?Q,R??P

①?(?P) P(附加前提)

T,①,E P

T,②,③,I P

⑥?R T,④,⑤,I ⑦R P ⑧?R?R T,⑥,⑦,I

(3)若今天是星期二,那么我要考计算机科学或经济学;若经济学教授病了,就不考经

济学;今天是星期二,并且经济学教授病了。所以,我要考计算机科学;

证明:设P:今天是星期二;Q:我要考计算机科学;R:我要考经济学;S:经济学教授病了。

则上述句子可符号化为:P?(Q?R),S??R,P?S?Q

①P?S ②S

③S??R ④?R

⑤P?(Q?R) ⑥P ⑦Q?R ⑧Q

P

T,①,I P

T, ②,③,I P

T, ①,I T, ⑤,⑥,I T, ④,⑦,I

②P

③P??Q ④?Q ⑤?R?Q

二、谓词逻辑

1. 用谓词和量词,将下列命题符号化。 (4)会叫的狗未必会咬人;

(5)每个人的外祖母都是他母亲的母亲; (6)任何金属均可溶解于某种液体之中; 解:(4)设:D(x):x是会叫的狗,R(x):x是会咬人的狗。 则上述句子可符号化为:(?x)(D(x)??R(x))

(5)设H(x):x是人,G(x,y):x是y的外祖母,M(x,y):x是y的母亲。 则上述句子可符号化为:(?x)(?y)(H(x)?H(y)?G(x,y)?(?z)(H(z)?M(x,z)?M(z,y))) (6)设:P(x):x是液体,G(x):x是金属,R(x,y):x溶解y。 则上述句子可符号化为:(?x)(G(x)?(?y)(P(y)?R(y,x))) 8.求下述公式的前束范式和Skolem范式。 (1)(?y) (P(x)→(?y)Q(x, y)); (3)(?x) P(x,y)?(?z)Q(z); (5)(?y)(?x)(?z)(?u)(?v)P(x, y, z, u, v)。 解:(1)求前束范式

(?x)(P(x)?(?y)Q(x,y))?(?x)(?P(x)?(?y)Q(x,y))?(?x)(?y)(?P(x)?Q(x,y))

求Skolem范式

(?x)(P(x)?(?y)Q(x,y))?(?x)(?y)(?P(x)?Q(x,y))??P(x)?Q(x,f(x))

(3)求前束范式

(?x)(P(x,y)?(?z)Q(z))?(?x)(?P(x,y)?(?z)Q(z))?(?(?z)Q(z)?P(x,y)))?(?x)(?P(x,y)?(?z)Q(z))?((?z)?Q(z)?P(x,y)))?(?x)(?P(x,y)?(?z)Q(z))?((?u)?Q(u)?P(x,y))) ?(?x)(?z)(?u)((?P(x,y)?Q(z))?(?Q(u)?P(x,y)))求Skolem范式

(?x)(P(x,y)?(?z)Q(z))?(?x)(?z)(?u)((?P(x,y)?Q(z))?(?Q(u)?P(x,y)))?(?P(a,y)?Q(z))?(?Q(f(y,z))?P(a,y))

11.指出下列推导中的错误,并加以改正。 (1)① (?x)P(x)→Q(x) P ② P(y)→Q(y) US,① 解:,在第①步中的量词(?x)就辖域为P(x),而非P(x)→Q(x),所以消去量词时,不能直接使用US规则。正确的推导可为:

① (?x)(P(x)→Q(x)) P ② P(y)→Q(y) US,① (2)① P(x)→Q(c) P ② (?x)(P(x)→Q(x)) EG,①

解:在第①步中x是以自由变元的身份出现,所以在对个体常量加入量词时,该量词的变元符号不能在原公式中以自由变元的身份出现。正确的推导可为:

① P(x)→Q(c) P ② (?y)(P(x)→Q(y)) EG,① (3)① (?x)(?y)(x>y) P ② (?y)(z>y) US,① ③ (z>c) ES,② ④ (?x)(x>c) UG,③ ⑤ c>c US,④

解:由于在第②步中含有自由变元符号z,所以在消去量词(?y)时,应选的常量符号为含有z作为下标的常量符号cz。正确的推导可为: ① (?x)(?y)(x>y) P ② (?y)(z>y) US,① ③ (z>cz) ES,②

(4)① (?x)(?y)(x>y) P ② (?y)(z>y) US,① ③ (z>cZ) ES,② ④ (?x)(x>x) UG,③

解:在第③步中,常量符号cz中的z是一个下标符号,因此,不能对下标z使用UG规则。正确的推导可为:

① (?x)(?y)(x>y) P ② (?y)(z>y) US,① ③ (z>cZ) ES,②

12.将下列命题符号化,并用演绎法证明其论证是否正确。

(1)每一个大学生,不是文科学生,就是理工科学生;有的大学生是优等生;小张不是 文科生,但他是优等生。因而,如果小张是大学生,他就是理工科学生;

(2)伟大的物理学家都具有广博的知识;新闻记者具有广博的知识。所以新闻记者是伟

大的物理学家;