第六节 形式推演
一、形式推演
1、 形式推演本质(形式推演仅涉及公式的结构,而与公式的语义无关) 2、 形式推演规则(共有11条规则) 3、 推论:如果A∈∑,则∑├A
二、形式可推演
1、 概念:形式可推演∑├A(∑├A,当且仅当存在有限序列∑1├A1,…∑n├An,其中的每一项∑k├Ak都是由使用某一形式推演规则生成,并且∑n=∑,An=A) 2、 概念的剖析:归纳定义
三、基础定理
1、 定理:如果∑├A,则存在有限的EO∈∑,使得∑O├A(对∑├A的结构做归纳) 2、 概念推广:∑├∑’(注意可以推广到无限情形) 3、 推演传递定理:如果∑├∑’,∑’├A,则∑├A
四、定理集群一(每一条都要求严格证明,并且反复记忆,作为后面证明的出发点) 1、 定理:(→定理群;定理2.6.4) ⑴、★★性质:A→B,A├B ⑵、★★性质:A→B,?B├ ?A ⑶、性质:A├B→A
⑷、性质:A→B,B→C ├A→C(蕴涵传递) ⑸、性质:A→(B→C)、A→B├A→C
2、 定理:(?定理群;定理2.6.5) ⑴、★★性质:??A├A;A├ ??A
⑵、★★性质:如果∑,A├B;∑,A├ ?B,则∑├ ?A(归谬律,或称(?+)) ⑶、性质:A,?A├B
3、 定理:(→?定理群之一;定理2.6.6) ⑴、★★性质:A→B├ ?B→?A(以此为基础衍生的4条性质) ⑵、★★性质:如果A├B,则?B├ ?A(以此为基础衍生的4条性质) ⑶、★★性质:A├B,当且仅当Φ├A→B(严格证明之)
4、 定理(→?定理群之二;定理2.6.7) ⑴、性质:?A→A├A(相似性质:A→?A├ ?A) ⑵、性质:A→B,A→?B├ ?A(相似性质:A→B,?A→B├B) ⑶、性质:?(A→B)├A(相似性质:?(A→B)├ ?B)
五、定理集群二(每一条都要求严格证明,并且反复记忆,作为后面证明的出发点) 1、 概念:语法等值公式A|-|B
2、 定理(∧定理群;定理2.6.8) ⑴、★★性质:A∧B|-|A,B
⑵、性质:A∧B|-| B∧A(∧交换律) ⑶、性质:(A∧B)∧C|-| A∧(B∧C)(∧结合律) ⑷、★★★★性质:?(A∧B)|-| A→?B(相似性质:?(A→B)|-| A∧?B) ⑸、性质:?├ ?(A∧?A)(不矛盾律)
3、 定理(∨定理群;定理2.6.9)
⑴、★★性质:A├A∨B,B∨A(最关键还是规则本身:允许在前面或后面增加∨) ⑵、性质:A∨B |-|B∨A(∨交换律) ⑶、性质:(A∨B)∨C|-| A∨(B∨C)(∨结合律) ⑷、★★★★性质:A∨B |-| ?A→B(相似性质:?A∨B |-| A→B)(分析其证明步骤) ⑸、★★性质:?(A∨B)|-| ?A∧?B(Morgen定律) ⑹、★★性质:?(A∧B)|-| ?A∨?B(Morgen定律) ⑺、性质:?├ A∨?A(排中律)
4、 定理(∨∧定理群;定理2.6.10)
⑴、★★性质:A∨(B∧C)|-| (A∨B)∧(A∨C)(∨∧分配律) ⑵、★★性质:A∧(B∨C)|-| (A∧B)∨(A∧C)(∧∨分配律) ⑶、性质:A→(B∧C)|-| (A→B)∧(A→C) ⑷、性质:A→(B∨C)|-| (A→B)∨(A→C) ⑸、性质:(A→B)∧C|-| (A→C)∨(B→C) ⑹、性质:(A→B)∨C|-| (A→C)∧(B→C)
5、定理(?定理群;定理2.6.11)
⑴、★★★★性质:A?B|-|A→B,B→A(严格证明) ⑵、性质:A?B|-| B?A(?交换律) ⑶、性质:A?B|-|? A??B ⑷、★★性质:?(A?B)|-| A??B ⑸、★★性质:?(A?B)|-| ?A?B ⑹、性质:A?B|-|(A∨?B)∧(?A∨B) ⑺、性质:A?B|-|(A∧B)∨(?A∧?B) ⑻、性质:(A?B)?C|-|A?( B?A)(?结合律) ⑼、性质:A?B;B?C├A?C ⑽、性质:A??A├B
⑾、性质:?├ (A?B)∨?(A??B)
六、定理群 1、 定理:
⑴、A1,…,An├A,当且仅当?├A1∧…∧An→A
⑵、A1,…,An├A,当且仅当?├A1→(…→(An→A)…) 2、★★引理:如果A|-|A’并且B|-|B’,则有?A|-|?A’等5条性质
3、★★★★等值替换定理:如果B|-|C并且在A中把B的某些出现替换为C而得到A’,则A|-|A’
4、★★对偶性定理:A’|-|?A(其中A’是A的对偶)
第七节 析取范式和合取范式
一、基本概念
1、 概念:单式(原子公式或者原子公司的否定式) 2、 概念:子式、析取子式、合取子式 3、 概念:析取范式、合取范式
二、定理
1、 定理:任何A∈Form(LP)逻辑等值于某一析取范式 2、 定理:任何A∈Form(LP)逻辑等值于某一合取范式
三、基本概念
1、 概念:公式A的析取范式(合取范式)
2、 概念:互补公式(一个公式和它的否定式,称为互补公式)
3、 定理:一个析取范式是矛盾式,当且仅当它的每个合取子式含互补的单式 一个合取范式是重言式,当且仅当它的每个析取子式含互补的单式
4、 定理:一个公式是矛盾式,当且仅当它的析取范式的每个合取子式含互补的单式
一个公式是矛盾式,当且仅当它的析取范式的每个合取子式含互补的单式
5、 概念:完全析取范式、完全合取范式
四、由公式导出它的析取范式(合取范式)的方法
1、 利用逻辑等值关系消去→、?等符号(等值替换定理) 2、 利用逻辑等值关系进行化简
第八节 联结符号的完备集
一、基本概念
1、 概念:fA1…An(n元联结符号f,联结公式A1…An所构成的公式) 2、 性质:对于任何的n?1,有2∧(2∧n)个不同的n元联结符号
二、基本概念
1、 概念:完备集(联结符号集称为完备的,当且仅当所有的n元联结符号都能由其中的联结符号定义) 2、 定理:{?,∧,∨}是联结符号的完备集 3、 推论:{?,∧}、{?,∨}、{?,→}是联结符号的完备集 4、 概念:↑称为与非式,即p↑q |=| ?(p∧q) 5、 概念:↓称为或非式,即p↓q |=| ?(p∨q) 6、 定理:{↑},{↓}是联结符号的完备集
第三章 经典一阶逻辑
第一节 量词
一、基本概念
1、 概念:结构(论域+个体+关系+函数)
2、 ★★概念:变元(以论域为变化范围的变元,用来构成关于个体的一般性命题或条件)
二、基本概念
1、 概念:全称量词和存在量词(对于所有(论域中的)个体:存在(论域中的)个体) 2、 概念:全称命题和存在命题(对于所有x,都有R(x):存在x,使得R(x))
三、基本概念
1、 概念:命题函数(它不是命题,只有将某一个体指派为x的值时,它才成为命题) 2、 概念:自由变元、约束变元(命题函数中的变元、被量化的变元) 3、 归纳:量词的作用(将n元命题函数逐步转换为命题)
四、基本概念
1、 性质:论域D是有限集,可以将全称量词和存在量词,分别解释为合取和析取的推广 2、 概念:受限制的量词(范围受到限制的量词:范围由原来的论域,限制为论域的某个子集)
3、 性质:将受限制的量词,转换成为不受限制的量词(受限制的全称量词:全称量词+蕴涵、受限制的存在量词:存在量词+合取)
4、 概念:一阶逻辑和高阶逻辑(个体变元和个体量词/集的变元和量词)