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第 1 章 习题解答
1.1 除(3),(4),(5),(11)外全是命题,其中,(1),(2),(8),(9),
(10),(14),(15)是简单命题,(6),(7),(12),(13)是复合命题。
分析 首先应注意到,命题是陈述句,因而不是陈述句的句子都不是命题。
本题中,(3)为疑问句,(5)为感叹句,(11)为祈使句,它们都不是陈述句,
所以它们都不是命题。
其次,(4)这个句子是陈述句,但它表示的 判断结果是不确定。又因为(1),
(2),(8),(9),(10),(14),(15)都是简单的陈述句,因而作为命题,它们
都是简单命题。(6)和(7)各为由联结词“当且仅当”联结起来的复合命题,
(12)是由联结词“或”联结的复合命题,而(13)是由联结词“且”联结起来
的复合命题。这里的“且”为“合取”联结词。在日常生活中,合取联结词有许
多表述法,例如,“虽然……,但是……”、“不仅……,而且……”、“一面……,
一面……”、“……和……”、“……与……”等。但要注意,有时“和”或“与”
联结的是主语,构成简单命题。例如,(14)、(15)中的“与”与“和”是联结
的主语,这两个命题均为简单命题,而不是复合命题,希望读者在遇到“和”或
“与”出现的命题时,要根据命题所陈述的含义加以区分。
1.2 (1)
2:p
是无理数,p 为真命题。
(2) 5:p 能被 2 整除,p 为假命题。
(6)
p → 。其中, 2:p 是素数,q:三角形有三条边。由于 p 与 q 都是真
q
命题,因而
p → 为假命题。
q
(7)
p → ,其中,p:雪是黑色的,q:太阳从东方升起。由于 p 为假命
q
题,q 为真命题,因而
p → 为假命题。
q
(8) 2000
:p
年 10 月 1 日天气晴好,今日(1999 年 2 月 13 日)我们还不
知道 p 的真假,但 p 的真值是确定的(客观存在的),只是现在不知道而已。
(9)p:太阳系外的星球上的生物。它的真值情况而定,是确定的。
1
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(10)p:小李在宿舍里. p 的真值则具体情况而定,是确定的。
(12) q
p ∨ ,其中, 4:p 是偶数, 4:q 是奇数。由于 q 是假命题,所以,q
为假命题, q
p ∨ 为真命题。
(13) q
p ∨ ,其中, 4:p 是偶数, 4:q 是奇数,由于 q 是假命题,所以, q
p ∨
为假命题。
(14) p:李明与王华是同学,真值由具体情况而定(是确定的)。
(15) p:蓝色和黄色可以调配成绿色。这是真命题。
分析 命题的真值是唯一确定的,有些命题的真值我们立即可知,有些则不
能马上知道,但它们的真值不会变化,是客观存在的。
1.3 令
p
22:
=+
,4
q
33:
=+
,6
则以下命题分别符号化为
(1)
p →
q
(2)
p
¬→
q
(3)
p →¬
q
(4)
¬→¬
p
q
(5)
p ↔
q
(6)
p
¬↔
q
(7)
p →¬
q
(8)
¬↔¬
p
q
以上命题中,(1),(3),(4),(5),(8)为真命题,其余均为假命题。
分析 本题要求读者记住
p → 及
q
p ↔ 的真值情况。
q
p → 为假当且仅当
q
p 为真,q 为假,而
p ↔ 为真当且仅当 p 与 q 真值相同.由于 p 与 q 都是真命题,
q
在 4 个蕴含式中,只有(2)
p → ,其中,p 同(1),r:明天为 3 号。
r
在这里,当 p 为真时,r 一定为假,
p → 为假,当 p 为假时,无论 r 为真
r
还是为假,
p → 为真。
r
2
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1.5 (1) q
p ∧ ,其中,p:2 是偶数,q:2 是素数。此命题为真命题。
(2) q
p ∧ ,其中,p:小王聪明,q:小王用功
(3) q
p ∧ ,其中,p:天气冷,q:老王来了
(4) q
p ∧ ,其中,p:他吃饭,q:他看电视
(5) q
p ∧ ,其中,p:天下大雨,q:他乘公共汽车上班
(6)
p → ,其中,p,q 的含义同(5)
q
(7)
p → ,其中,p,q 的含义同(5)
q
(8)
¬↔¬
p
q
,其中,p:经一事,q:长一智
分析 1°在前 4 个复合命题中,都使用了合取联结词,都符号化为合取式,
这正说明合取联结词在使用时是很灵活的。在符号化时,应该注意,不要将联结
词部分放入简单命题中。例如,在(2)中,不能这样写简单命题:p:小王不但
聪明,q:小王而且用功。在(4)中不能这样写:p:他一边吃饭, q:他一边
看电视。
2° 后 4 个复合命题中,都使用了蕴含联结词,符号化为蕴含式,在这里,
关键问题是要分清蕴含式的前件和后件。
p → 所表达的基本逻辑关系为,p 是 q 的充公条件,或者说 q 是 p 的必要
q
条件,这种逻辑关系在叙述上也是很灵活的。例如,“因为 p,所以 q”,“只要 p,
就 q”“p 仅当 q”“只有 q 才 p”“除非 q,否则 p¬ ”“没有 q,就没有 p”等都表
达了 q 是 p 的必要条件,因而都符号化为
p → 或
q
¬↔¬
p
q
的蕴含式。
在(5)中,q 是 p 的必要条件,因而符号化为
p → ,而在(6)(7)中,
q
p 成了 q 的必要条件,因而符号化为
q → 。
p
在(8)中,虽然没有出现联结词,但因两个命题的因果关系可知,应该符
号化为蕴含式。
1.6 (1),(2)的真值为 0,(3),(4)的真值为 1。
分析 1° (1)中公式含 3 个命题变项,因而它应该有
23 = 个赋值:000,
8
3
001,…,111 题中指派 p, q 为 0, r 为 1,于是就是考查 001 是该公式
p
∧
(
q
∧
r
)
的成真赋值,还是成假赋值,易知 001 是它的成假赋值。
2° 在公式(2),(3),(4)中均含 4 个命题就项,因而共有
24 = 个赋值:
16
0000,0001,…,1111。现在考查 0011 是它的成假赋值。
1.7 (1),(2),(4),(9)均为重言式,(3),(7)为矛盾式,(5),(6),
(8),(10)为非重言式的可满足式。
一般说来,可用真值表法、等值演算法、主析取范式(主合取范式)法等判
断公式的类型。
(1)对(1)采用两种方法判断它是重言式。
真值表法
表 1.2 给出了(1)中公式的真值表,由于真值表的最后一列全为 1,所以,
(1)为重言式。
p
q
r
rqp
∨∨
p
rqp
∨∨→
(
)
0
0
0
0
1
1
1
1
等值演算法
p
∨∨→
q
(
p
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
r
)
1
1
1
1
1
1
1
1
∨¬⇔
p
(
p
∨∨
p
r
)
(蕴含等值式)
∨¬⇔
p
(
p
)
∨∨
p
r
(结合律)
q ∨∨⇔ 1
r
1⇔
(排中律)
(零律)
4
由最后一步可知,(1)为重言式。
(2)用等值演算法判(2)为重言式。
(
p
p
¬→¬→ )
p
¬→¬∨¬⇔
p
)
(
p
(蕴含等值式)
p ¬∨¬⇔
p
p ¬∨⇔
p
1⇔
(等幂律)
(蕴含等值式)
(排中律)
(3)用等值演算法判(3)为矛盾式
∧→¬
q
p
)
(
q
∨¬¬⇔
p
(
q
)
∧
q
(蕴含等值式)
∧¬∨⇔
q
p
q
∧¬∨⇔
q
p
(
q
)
0∧⇔ p
0⇔
(德·摩根律)
(结合律)
(矛盾律)
(零律)
由最后一步可知,(3)为矛盾式。
(5)用两种方法判(5)为非重言式的可满足式。
真值表法
p
0
0
1
1
q
0
1
0
1
p¬
p →¬
q
q
¬→
p
(
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
由表 1.3 可知(5)为非重言式的可满足式。
主析取范式法
(
¬→→→¬
(
q
q
p
)
p
)
¬→→→¬
(
q
q
p
)
p
)
1
1
1
0
¬∨¬→∨⇔
q
)
q
(
(
p
p
)
5
∨¬⇔
p
(
q
)
p
¬∨¬∨
q
(
)
¬∨¬∨¬∨¬⇔
q
)
q
p
(
p
p ¬∨¬⇔
q
q
¬∧∨∧¬⇔
)1
1(
p
(
)
∨¬∧¬⇔
q
p
(
(
q
)
∨¬∨
((
p
p
)
¬∧
q
)
∨¬∨¬∧¬⇔
qp
q
p
(
)
(
∨¬∨¬∧¬⇔
qp
q
p
(
)
(
)
)
∨¬∧¬∨
q
p
)
(
(
p
¬∨
q
)
q
¬∧¬∨
p
(
)
∨⇔
mmm
∨
1
0
.
2
在(3)的主析取范式中不含全部(4 个)极小项,所以(3)为非重言式的
可满足式,请读者在以上演算每一步的后面,填上所用基本的等值式。
其余各式的类型,请读者自己验证。
分析 o1 真值表法判断公式的类别是万能。公式 A 为重言式当且仅当 A 的
真值表的最后一旬全为 1;A 为矛盾式当且仅当 A 的真值表的最后一列全为 0;A
为非重言式的可满足式当且仅当 A 的真值表最后一列至少有一个 1,又至少有一
个 0。真值表法不易出错,但当命题变项较多时,真值表的行数较多。
o2 用等值演算法判断重言式与矛盾式比较方例,A 为重言式当且仅当 A 与
1 等值;A 为矛盾式当且仅当 A 与 0 等值,当 A 为非重言式的可满足式时,经过
等值演算可将 A 化简,然后用观察法找到一个成真赋值,再找到一个成假赋值,
就可判断 A 为非重言式的可满足式了。例如,对(6)用等值演算判断它的类型。
(
p
↔¬∧
p
)
q
q↔⇔ 0
(矛盾律)
→∧→⇔
(
q
q
p
)
(
)0
(等价等值式)
∨¬⇔
0(
q
)
∨¬∧
q
(
∨⇔
1(
q ¬∧
)
q
q¬∧⇔ 1
)0
(蕴含等值式)
(同一律)
(零律)
6
q¬⇔
(同一律)
到最后一步已将公式化得很简单。由此可知,无论 p 取 0 或 1 值,只要 q 取
0 值,原公式取值为 1,即 00 或 10 都为原公式的成真赋值,而 01,11 为成假赋
值,于是公式为非重言式的可满足式。
用主析取范式判断公式的类型也是万能的。A 为重言式当且仅当 A 的主析取
范式含 n2 ( n 为 A 中所含命题变项的个数)个极小项;A 为矛盾式当且仅当 A 的
主析取范式中不含任何极小项,记它的主析取范式为 0;A 为非重言式的可满足
式当且仅当 A 的主析取范式中含极小项,但不是完全的。
当命题变项较多时,用主析取范式法判公式的类型,运算量是很大的。
用主合取范式判断公式的类型也是万能的。A 为重言式当且仅当 A 的主合取
范式中不含任何极大项,此时记 A 的主合取范式为 1;A 为矛盾式当且仅当 A 的
主合取范式含 n2 个极大项( n 为 A 中含的命题变项的个数);A 为非重言式的可
满足式当且仅当 A 的主析取范式中含含极大项,但不是全部的。
1.8 (1)从左边开始演算
(
p
∧
q
)
∨
(
p
¬∧
q
)
∧⇔
p
(
q
¬∨
q
)
(分配律)
1∧⇔ p
(排中律)
.p⇔ (同一律)
(2)从右边开始演算
p
∧→
q
(
r
)
∨¬⇔
p
(
q
∧
r
)
(蕴含等值式)
∨¬⇔
p
(
q
)
∨¬∧
p
(
r
)
(分配律)
→∧→⇔
p
q
)
(
p
(
r
).
(蕴含等值式)
(3)从左边开始演算
p ↔¬
(
q
)
7
→∧→⇔
((
q
q
p
(
)
p
))
∨¬¬⇔
((
p
∧¬¬⇔
((
p
q
)
q
)
∨¬∨
p
(
q
))
∨∧¬∨
p
)
(
(
q
∨¬∧
q
)
(
p
∧
q
))
∨¬∧¬¬⇔
((
q
p
)
(
p
∧
q
))
∨⇔
p
(
q
)
∧¬∧
p
(
q
).
请读者填上每步所用的基本等值式。
本题也可以从右边开始演算
(
p
∨
q
)
∧¬∧
p
(
q
)
((
¬¬⇔
p
∨
q
)
∧¬∧
p
(
q
)
∨¬¬⇔
p
(
(
q
)
(
¬¬∨
p
∧
q
))
∨¬∨¬¬⇔
((
q
p
)
(
p
∧
q
))
∧¬¬⇔
((
p
q
)
∨¬∧
p
(
q
)
∨¬∧
q
(
p
)
∨¬∧
q
(
q
))
∨∧¬⇔
1(
p
q
)
∨¬∧
q
(
p
1)
∧
→∧→¬⇔
((
q
q
p
(
)
p
))
p ↔¬⇔
(
q
).
读者填上每步所用的基本的等值式。
1.9 (1)
((
¬
p
→∧
q
)
p
)
∧¬¬⇔
p
(
(
∧¬¬⇔
p
(
(
q
)
∨
p
(蕴含等值式)
q
)
∨
p
)
(德·摩根律)
¬∧∧⇔
q
p
p
(结合律、交换律)
∧¬∧⇔
p
p
(
)
q
(矛盾式)
.0⇔
(零律)
8