习
1.1
1、(1)否
(2)否
(3)是,真值为0
(4)否
(5)是,真值为1
2、(1)P:天下雨 Q:我去教室 ┐P → Q
(2)P:你去教室 Q:我去图书馆 P → Q
(3)P,Q同(2) Q → P
(4)P:2是质数 Q:2是偶数 P∧Q
3、(1)0
(2)0
(3)1
4、(1)如果明天是晴天,那么我去教室或图书馆。
(2)如果我去教室,那么明天不是晴天,我也不去图书馆。
(3)明天是晴天,并且我不去教室,当且仅当我去图书馆。
习题1.2
1、(1)是
(2)是
(3)否
(4)是
(5)是
(6)否
2、(1)(P → Q) →R,P → Q,R,P,Q
(2)(┐P∨Q) ∨(R∧P),┐P ∨ Q,R∧P,┐P,Q,R,P
(3)((P → Q) ∧ (Q → P)) ∨ ┐(P → Q)),(P → Q) ∧(Q → P),┐(P → Q),P → Q,(Q → P),P → Q,P,Q,Q,P,P,Q
3、(1)((P → Q) → (Q → P)) → (P → Q)
(2)((P → Q) ∨ ((P → Q) → R))→ ((P → Q) ∧ ((P → Q) → R))
(3)(Q → P∧┐P) → (P∧┐P → Q)
4、(P → Q) ∨ ((P∧Q) ∨ (┐P∧┐Q)) ∧ (┐P∨Q)
习题1.3
1、(1)I(P∨(Q∧R)) = I(P)∨(I(Q)∧I(R)) = 1∨(1∧0) = 1
(2)I((P∧Q∧R)∨(┐(P∨Q)∧┐(R∨S))) = (1∧1∧0)∨(┐(1∨1)∧┐(0∨1)) = 0∨(0∧0) = 0
(3)I((P←→R)∧(┐Q→S)) = (1←→0)∧(┐1→1) = 0∧1 = 0
(4)I((P∨(Q→R∧┐P))←→(Q∨┐S)) = (1∨(1→(0∧┐1)))←→(1∨┐1) = 1←→1 = 1
(5)I(┐(P∧Q)∨┐R∨((Q←→┐P)→R∨┐S)) = ┐(1∧1)∨┐0∨((1←→┐1)→(0∨┐1)) = 0∨1∨1 = 1
2、(1)
P
Q
P→Q
Q∧(P→Q)
Q∧(P→Q)→P
0
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
(2)
P
Q
R
Q∧R
┐(P∨(Q∧R))
P∨Q
P∨R
(P∨Q)∧(P∨R)
原式
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
0
(3)
P
Q
R
P∨Q
Q∧P
P∨Q→Q∧P
P∧┐R
原式
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
3、(1)原式 <=> F→Q <=> T 原式为永真式
(2)原式 <=> ┐T∨(┐(┐P∨Q)∨(┐┐Q∨┐P)) <=> (P∧┐Q)∨(Q∨┐P)
<=> (P∧┐Q)∨┐(P∧┐Q) <=> T 原式为永真式
(3)原式 <=> ┐(P∧Q) ←→ ┐(P∧Q) <=> T 原式为永真式
(4)原式 <=> P∧(Q∨R) ←→ P∧(Q∨R) <=> T 原式为永真式
(5)原式 <=> ┐(P∨┐Q)∨Q <=> (┐P∧Q)∨Q <=> Q 原式为可满足式
(6)原式 <=> ┐(P∧Q)∨P <=> ┐P∨┐Q∨P <=> T∨┐Q <=> T 原式为永真式
(7)原式 <=> (┐P∨P∨Q)∧┐P <=> (T∨Q)∧┐P
<=> T∧┐P <=> ┐P 原式为可满足式
(8)原式 <=> ┐((P∨Q) ∧(┐Q∨R))∨(┐P∨R) <=> (P∧┐Q)∨(Q∧┐R)∨(┐P∨R)
<=> ((P∧┐Q)∨┐P)∨((Q∧┐R)∨R)
<=>(( P∨┐P)∧(┐Q∨┐P))∨(( Q∨R)∧(┐R∨R))
<=> (┐Q∧┐P)∨( Q∨R) <=> T 原式为永真式
4、(1)左 <=> ┐P∨┐Q∨P <=> ┐┐P∨(┐P∨┐Q) <=> 右
(2)左 <=> ┐(┐P∨Q) <=> 右
(3)左 <=> ┐(P∧Q)∨P <=> ┐P∨┐Q∨P <=> T∨┐Q <=> 右
(4)左 <=> ┐(P→Q)∨┐(Q→P) <=> (P∧┐Q)∨(Q∧┐P) <=> 中
<=> ((P∧┐Q)∨Q)∧((P∧┐Q)∨┐P)
<=> (P∨Q)∧(┐Q∨Q)∧(P∨┐P)∧(┐Q∨┐P)
<=> (P∨Q)∧┐(P∧Q) <=> 右
(5)左
(
P
Q)
(
R
Q)
EMBED Equation.3 (P
Q)
Q
右
5.(1)左
Q
EMBED Equation.3 P
Q
右
(2)(P
(Q
R))
((P
Q)
(P
R))
EMBED Equation.3 (
P
EMBED Equation.3 Q
R)
EMBED Equation.3 (
P
Q)
(
P
R)
(P
Q
EMBED Equation.3 R)
(P
EMBED Equation.3 Q)
EMBED Equation.3 P
R
(P
Q
EMBED Equation.3 R)
((P
EMBED Equation.3 P)
(
Q
EMBED Equation.3 P))
R
(P
Q
EMBED Equation.3 R)
(
Q
EMBED Equation.3 P
R)
(P
Q
EMBED Equation.3 R)
EMBED Equation.3 (P
Q
EMBED Equation.3 R)
T
故P
(Q
R)
(P
Q)
(P
R)
(3).(P
Q)
(P
P
Q)
EMBED Equation.3 (
P
Q)
EMBED Equation.3 P
(P
Q)
EMBED Equation.3 (
P
Q)
(
P
P)
(
P
Q)
EMBED Equation.3 (
P
Q)
(
P
Q)
T
故P
Q
P
P
Q
(4).((P
Q)
Q)
P
Q
EMBED Equation.3 (
(
P
Q)
Q)
P
Q
((
P
Q)
EMBED Equation.3 Q)
P
Q
(
P
EMBED Equation.3 Q)
(Q
EMBED Equation.3 Q)
P
Q
EMBED Equation.3 (P
Q)
(P
Q)
T
故(P
Q)
Q
P
Q
(5).((P
EMBED Equation.3 P)
Q)
((P
EMBED Equation.3 P)
R)
(Q
R)
EMBED Equation.3 ((
T
Q)
(
T
R))
EMBED Equation.3 Q
R
EMBED Equation.3 (Q
R)
EMBED Equation.3 Q
R
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R
EMBED Equation.3 Q
R
EMBED Equation.3 Q
T
T
故((P
EMBED Equation.3 P)
Q)
((P
EMBED Equation.3 P)
R)
Q
R
(6)左
(Q
F)
(R
F)
(
Q
F)
(
R
F)
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R
EMBED Equation.3 R
EMBED Equation.3 R
Q
右
6.(1)原式
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)
(2)原式
EMBED Equation.3 P
EMBED Equation.3 Q
P
EMBED Equation.3 (P
Q
EMBED Equation.3 P)
(3)原式
P
(Q
EMBED Equation.3 R
P)
P
Q
EMBED Equation.3 R
EMBED Equation.3 (
P
EMBED Equation.3 Q
R)
7.(1)原式
EMBED Equation.3 (
P
EMBED Equation.3 Q
P)
(2)原式
(
P
Q
EMBED Equation.3 R)
EMBED Equation.3 P
Q
EMBED Equation.3 (
(
P
Q
EMBED Equation.3 R)
P
EMBED Equation.3 Q)
(3)原式
EMBED Equation.3 P
EMBED Equation.3 Q
(R
P)
EMBED Equation.3 (P
Q
EMBED Equation.3 (R
P))
8. (1) (P
Q)
((
P
(
P
Q))
R)
EMBED Equation.3 P
(2)(P
Q
R)
(
P
R)
(3)(P
F)
(Q
T)
习题1.4
1.(1)原式
EMBED Equation.3 (
P
EMBED Equation.3 Q)
((
P
EMBED Equation.3 Q)
(Q
P))
EMBED Equation.3 (
P
EMBED Equation.3 Q)
(Q
P)
(P
Q)
Q
P
Q
P,既是析取范式又是合取范式
(2)原式
((
P
Q)
(
P
EMBED Equation.3 Q))
(
(
P
Q)
EMBED Equation.3 (
P
EMBED Equation.3 Q))
(P
Q)
(P
EMBED Equation.3 Q) 析取范式
P
(Q
EMBED Equation.3 Q)合取范式
(3)原式
EMBED Equation.3 P
Q
EMBED Equation.3 S
(
P
Q)析取范式
(
P
(
P
Q))
Q
EMBED Equation.3 S
EMBED Equation.3 P
Q
EMBED Equation.3 S合取范式
(4)原式
P
P
Q
Q
R既是析取范式又是合取范式
2.(1)原式
P
EMBED Equation.3 Q
R为真的解释是:000,001,011,100,101,110,111
故原式的主析取范式为:
(
P
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)
(
P
Q
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R)
(P
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 QR)
(P
Q
EMBED Equation.3 R)
(P
Q
R)
(2)原式
(P
EMBED Equation.3 Q)
R
(P
EMBED Equation.3 Q
(R
EMBED Equation.3 R))
((P
EMBED Equation.3 P)
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R)
(P
Q)
(
P
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R)
(P
(Q
EMBED Equation.3 Q)
R)
(
P
(Q
EMBED Equation.3 Q)
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R)
(P
Q
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
R)
(
P
Q
R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R)
(P
Q
R)
(
P
Q
R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)为真的解释是101,100,111,011,001
(3)原式
(
P
(Q
R))
(P
(
Q
EMBED Equation.3 R))
((
P
(Q
R))
P)
((
P
(Q
R))
(
Q
EMBED Equation.3 R))
(
P
P)
(Q
P
R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R)
(Q
R
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R)
(P
Q
R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R)
为真的解释是:000,111
(4)原式
P
P
Q
Q
R
P
Q
R为真的解释是:001,010,011,100,101,110,111
故原式的主析取范式为:
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)
(
P
Q
EMBED Equation.3 R)
(
P
Q
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
EMBED Equation.3 R)
(P
EMBED Equation.3 Q
R)
(P
Q
EMBED Equation.3 R)
(P
Q
R)
3.(1)原式
EMBED Equation.3 P
Q
EMBED Equation.3 P
EMBED Equation.3 Q
T主合取范式,无为假的解释。
(2)原式
(P
Q
R)
(
P
Q
R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)
为真的解释为:111,011,001,000,故为假的解释为:010,100,101,110
原式的主合取范式为:
(P
Q
EMBED Equation.3 R)
(
P
Q
R)
(
P
Q
EMBED Equation.3 R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)
(3)由2.(2)知,原式为真的解释是:101,100,111,011,001,故为假的解释是:000,010,110.
故原式的主合取范式为:(P
Q
R)
(P
EMBED Equation.3 Q
R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)
(4)由2.(4)知,原式为假的解释是:000,故原式的主合取范式为:P
Q
R
4.(1)左式
(
P
Q)
(
P
R)
(
P
Q
(R
EMBED Equation.3 R))
(
P
(Q
EMBED Equation.3 Q)
R)
(
P
Q
R)
(
P
Q
EMBED Equation.3 R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)
右式
EMBED Equation.3 P
(Q
R)
(
P
Q)
(
P
R)
(
P
Q
R)
(
P
Q
EMBED Equation.3 R)
(
P
EMBED Equation.3 Q
R)
故原式成立。
(2)左式(P∧┐Q)∨(P∧Q),
右式(P∨P)∧(┐Q∨P)P∧(P∨┐Q)P(P∧┐Q)∨(P∧Q),
故原式成立
(3)左式(P∧Q)∧┐(P∧Q)F,主析取范式
右式┐(P∨Q)∧(P∨Q)F,
故原式成立
(4)左式T∨(P∧Q)T,主合取范式
右式┐(P∧Q)∨(P∧Q)T,
故原式成立
习题1.5
1. (1)①P∧Q 前提
②P ①,化简
③P→(Q→R) 前提
④Q→R ②,③,MP
⑤Q ①,化简
⑥R ④,⑤,MP
(2)①R 前提
②┐(Q∧R) 前提
③┐Q∨┐R ②,E11
④┐Q ①,③,析取三段论
⑤┐P∨Q 前提
⑥┐P ④,⑤,析取三段论
(3)①┐S 假设前提
②S∨P 前提
③P ①,②,析取三段论
④(P→Q)∧(P→R) 前提
⑤P→Q ④,化简
⑥P→R ⑤,化简
⑦Q ③,⑤,MP
⑧R ③,⑥,MP
⑨Q∧R ⑦,⑧,合取引入
⑩┐(Q∧R) 前提
⑪(Q∧R)∧┐(Q∧R) ⑨,⑩,合取引入
⑫F ⑪,E21
故原推理成立
(4)①┐R 假设前提
②(P→Q)→R 前提
③┐(P→Q) ①,②,拒取式
④P∧┐Q ③,E14,E10
⑤Q∧T 前提
⑥P∧┐Q∧Q∧T ④,⑤,合取引入
⑦F ⑥,E21,E17
故原推理成立
2. (1)①P 附加前提
②┐P∨Q 前提
③Q ①,②,析取三段论
④┐Q∨R 前提
⑤R ③,④,析取三段论
⑥R→S 前提
⑦S ⑤,⑥,MP
⑧P→S CP
(2)①P 附加前提
②P→Q 前提
③Q ①,②,MP
④P∧Q ①,③,合取引入
⑤P→P∧Q CP
(3)①P∧Q 附加前提
②P ①,化简
③P∨Q ②,附加规则
④P∨Q→R 前提
⑤R ③,④,MP
⑥P∧Q→R CP
(4)①P 附加前提
②Q 附加前提
③P→(Q→R) 前提
④Q→R ①,③,MP
⑤R ②,④,MP
⑥Q→(R→S) 前提
⑦R→S ②,⑥,MP
⑧S ⑤,⑦,MP
⑨P→Q→R CP
3. (1)①┐(┐P) 假设前提
②P ①,E1
③P→┐Q 前提
④┐Q ②,③,MP
⑤Q∨┐R 前提
⑥┐R ④,⑤,析取三段论
⑦R∧┐S 前提
⑧┐R∧R∧┐S ⑥,⑦,合取引入
⑨F ⑧,E21,E17
故原推理成立
(2)①┐(R∨S) 假设前提
②┐R∧┐S ①,E10
③┐R ②,化简
④┐S ②,化简
⑤P→R 前提
⑥Q→S 前提
⑦┐P ③,⑤,拒取式
⑧┐Q ④,⑥,拒取式
⑨┐P∧┐Q ⑦,⑧,合取引入
⑩┐(P∨Q) ⑨,E10
⑪P∨Q 前提
⑫┐(P∨Q)∧(P∨Q) ⑩,⑪,合取引入
⑬F ⑫,E21
故原推理成立
(3)1.┐(┐S) 假设前提
2.S 1,E1
3.S→┐Q 前提
4.┐Q 2, 3,MP
5.┐R
Q 前提
6.(┐R→Q) ∧(R→┐Q) 5,E15
7.┐R→Q 6,化简
8.R 4, 7,拒取式
9.┐R 前提
10.R∧┐R 8,9,合取引入
11.F 10,E21
故反推原理正确
(4) 1.┐(P
Q) 假设前提
2.┐(P→Q)∨┐(Q→P) 1,E15,E11
3.┐(P→Q) →┐(R∨S) 前提
4. (Q→P) ∨┐R 前提
5.┐(Q→P) →┐R 4,E14
6.┐(R∨S) ∨┐R 2,3,5构造二难性
7.┐((R∨S) ∧R) 6,E11
8.┐R 7,E13
9.R 前提
10.┐R∧R 8,9合取引入
11.F 10,E21
故反推原理正确
4 (1)先证├ ┐┐A→A
①┐┐A 附加前提
②┐┐A→(┐A→┐┐┐A) P31例1.5.7中用┐A置换
用┐┐┐A置换A
③(┐A→┐┐┐A) ①,②,MP
④(┐A→┐┐┐A) →(┐┐A→A) L3中用┐┐A置换B
⑤┐┐A→A ③,④,MP
⑥A ①,⑤,MP
⑦┐┐A→A 演绎定理
再证├A→┐┐A
①┐┐┐A→┐A 上述结论中用┐A置换A
②(┐┐┐A→┐A) →(A→┐┐A) L3中用┐┐A置换A,用A置换B
③A→┐┐A ①,②,MP
最后证├((B→A) →(┐A→┐┐B))
1 B→A 附加前提
2 ┐┐B→B 上述结论
3 ┐┐B→A ①,②,HS
4 A→┐┐A 上述结论
5 ┐┐B→┐┐A ③,④,HS
6 (┐┐B→┐┐A) →(┐A→┐B) L3中用┐B置换A,用┐A 置换B
7 ┐A→┐B ⑤,⑥,MP
8 (B→A) →(┐A→┐B) 演绎定理
(2)先证├ ┐(A→B) →A
①┐(A→B) 附加前提
②┐A→(A→B) P31,例1.5.7
③(┐A→(A→B)) →(┐(A→B) →┐┐A) (1)
④┐(A→B) →┐┐A ②,③,MP
⑤┐┐A ①,④,MP
⑥┐┐A→┐A 上述结论
⑦A ⑤,⑥,MP
⑧┐(A→B) →A 演绎定理
再证 ├ ┐(A→B) →(B→A)
①┐(A→B) →A 上述结论
②A→(B→A) L1
③┐(A→B) →(B→A) ①,②,HS
习题1.6
1. P→Q(┐P∨Q((P↓P) ∨Q(┐((P↓P) ↓Q) (((P↓P) ↓Q)↓((P↓P) ↓Q)
(P∨Q) ∧R(┐(┐(P∨Q) ∨┐R) (┐((P↓Q) ∨(R↓R)) (
(P↓Q) ↓(R↓R)
2. P∧(Q→R) (P∧(┐Q∨R) ((P∧┐Q) ∨(P∧ R) (┐(P↑┐Q) ∨┐(P↑R) (┐((P↑(Q↑Q)) ∧(P↑R)) ((P↑(Q↑Q)) ↑(P↑R)
3.(1)左式(P∧ Q(┐(┐P∨┐Q) (右式
(2)左式(P∨Q(┐(┐P∧┐Q) (右式
4.(1)否,见P33,例1.6.1
(2)否,见P33,例1.6.1
(3)是,P→Q (┐(PQ),P∧Q(┐(┐P∨┐Q) (┐(P→┐Q) (
P┐Q, P∨Q(┐P→Q(┐(┐PQ),P
Q((P→Q) ∧(Q→P) (
┐(┐(P→Q) ∨┐(Q→P)) (┐((P→Q) →┐(Q→P)) (
(P→Q) ┐(Q→P) (┐(PQ) (QP)
{┐,}中去掉┐,无法
示否定,去掉,无法表示二元运算
(4 ) 否。{┐,→}为极小全功能集
(5 ) 否。因为没公式A(P,Q)仅含P,Q, ┐, (,则A(P,Q)仅在两种解释下为真,而P∧Q仅在一种解释下为真,故A(P,Q)与A不等价,即P∧Q不能用仅含┐(的公式等价地表示。
(6)是。┐P (P↑P,
P∧Q (┐(P↑Q) ((P↑Q) ↑(P↑Q),
P∨Q (┐(┐P∧┐Q) (┐P↑┐Q ((P↑P) ↑(Q↑Q),
P
Q((P→Q) ∧(Q→P) (┐((P→Q) ↑(Q→P)) (
┐((P↑(Q↑Q)) ↑(Q↑(P↑P))) (
((P↑(Q↑Q)) ↑(Q↑(P↑P))) (((P↑(Q↑Q)) ↑(Q↑(P↑P)))↑((P↑(Q↑Q))↑(Q↑(P↑P))
(7) 否,由(6)知
(8) 是,类似于(6)
习题2.1
1.(1)R(x):x是实数,M(x,y):x比y大,┐(x(R(x) ∧(y(R(y) →M(x,y)))
(2)R(x):x是实数,M(x,y):x等于y,N(z,x,y):z在x与y之间,(x(y(R(x) ∧R(y) ∧┐M(x,y) →(z(R(z) ∧N(z,x,y) ∧┐M(z,x) ∧┐M(z,y)))
(3)E(x):x是偶数,M(x):x是质数。(!x(E(x) ∧M(x))
(4)O(x):x是奇数,E(x):x是偶数。┐(x(E(x) ∧M(x))
(5)N(x):x是自然数,M(X):x+1=0, ┐(x(N(x) ∧M(x))
(6)N(x):x是自然数,M(x,y):x+1=y, (x(N(x) →(!y(N(y) ∧M(x,y)))
(7)M(x):x是火车,N(x):x是汽车,F(x,y):x比y快,(x(M(x) →(y(N(y) ∧F(x,y)))
2. (1)┐(xL(x,0)
(2) (x(y(z(L(x,y) ∧L(y,z) →L(x,z))
(3) (x(y(L(x,y)→(z(L(z,0) ∧G(f(x,z),f(y,z)))).其中f(u,v)=uv
(4) (x(yM(x,y,y)
(5) (x(yA(x,y,x)
3. (1) (!x(E(x) ∧M(x))
(2)N(x):x是自然数,F(x,y):x大于y,M(x,y):x-1=y
(x(N(x) ∧F(x,0) →(!y(N(y) ∧M(x,y)))
(3)M(x):x是平面上的点,N(x):x直线,F(z,x,y):z过x与y,
(x(y(M(x) ∧M(y) →(!z(N(z) ∧F(z,y,x)))
(4)M(x):x是平面上的点,N(x):x是平面上的直线,F(x,y):x在y上,G(x,y):x过y. H(x,y):x平行y
(x(y(N(x) ∧M(y) ∧┐F(y,x) →(!z(N(z) ∧G(z,y) ∧H(z,x)))
4.(1)存在x,对任意y,有x*y=1;
(2)对任意x,存在y,使x*y=1.
(3)对任意x,存在y,使x*y=0
(4)存在x,对任意y,有x*y=0
(5)对任意x,存在y,使x*y=x
(6)存在x,对任意y,有x*y=x
(7)对任意x和y,存在y,使x-y=y
习题2.2
1. (1)x是约束变元,也是约束出现;y是自由变元,也是自由出现。
(2)(x(P(x) ∨Q(x))中的x皆为约束出现,也是约束变元,R(x)中的x为自由出现,也是自由变元
(3)x,y是约束出现,也是约束变元;z是自由出现,也是自由变元。
(4)(x(P(x) ∧(xQ(x))中的x圴为约束出现,也是约束变元;(yR(z,y)中的y为约束出现,也是约束变元z和R(x,y)中的x与y为自由出现也是自由变元
2. (1) (的辖域为P(x) →Q(x,y); (的辖域为P(x)
(2) (,(的辖域均为R(x,y) ∨P(y)
(3) (x,(y的辖域为R(x,y) ∨P(y,z); (x的辖域为Q(x)
(4) (,(的辖域均为R(x,y)
3. (1) (zP(z) ∨(y(wR(w,y) ∨Q(x)
(2) (u(P(u,y) ∨Q(y)) ∧(vR(∏,v,z)
(3) (u(vP(v,u) →(wP(w,y) ∧(zR(x,z)
习题2.3
1. (1)P(1) ∨Q(1)=1.P(2) ∨Q(2)=1.原式在I下为1
(2)由(1)知,原式在I下为1
(3)P(1) ∧Q(1)=0,原式在I下为0
(4)P(1) ∧Q(1)=0,P(2) ∧Q(2)=0.原式在I下为0
(5)P(1) →Q(1)=1,原式在I下为0
(6)P(2) →Q(2)=1,原式在I下为1
(7)P(2)=0, (xP(x)=0;Q(1)=0, (xQ(x)=0,原式在I下为0
(8)P(1)=1, (xP(x)=1;Q(2)=1, (xQ(x)=1,原式在I下为1
2.(1)构造I1:DI1={α},,,原式在I1下为0
构造I2: DI2={α,β},,原式在I2下为1,故得证
(2) )构造I1:DI1={α},,,原式在I1下为0
构造I2: DI2={α} , ,原式在I2下为1,故得证
(3) 构造I1:DI1={α},,原式在I1下为0
构造I2: DI2={α},,原式在I2下为1,故得证
(4) 构造I1:DI1={α,β},,原式在I1下为0
构造I2: DI2={α},,原式在I2下为1,故得证.
3. (1)成立。若(xA(x) →(xB(x)为0,则(xA(x)为1,且(xB(x)为0,即(I,(α∈DI,A(α)为1,且(β∈DI,B(β)为0,则A(β) →B(β)为0,故(x(A(x) →B(x))在I下为0,从而原式成立。
(2)不成立。构造I: DI={α,β},,,则A(α) →B(α)为0,故(x(A(x) →B(x))为0,而(xA(x), (xB(x)在I下均为0,故(xA(x) →(xB(x)在I下为1,从而((xA(x) →(xB(x)) →(x(A(x) →B(x))在I下为0,故原式不成立。
(3)成立。左式(┐(xA(x) ∨(xB(x) ((x┐A(x) ∨(xB(x) (x(┐A(x) ∨B(x)) (右式
(4)不成立。左式((x(┐A(x) ∨B(x)) (x┐A(x) ∨(xB(x) (┐(xA(x) ∨(xB(x) (右式
4. (1)左式((x(A(x) ∨(yB(y)) (右式
(2)左式((x(A(x) ∧(yB(y)) ((xA(x) ∧(yB(y) (右式
(3)左式((x(A(x) ∧(yB(y)) (右式
(4)左式((x(A(x) →(yB(y)) (右式
(5)左式((x(A(x) →(yB(y)) (右式
5. 由(x(┐P(x) ∧┐Q(x)) (x┐P(x) ∧(x┐Q(x)知┐(x(┐P(x) ∧┐Q(x)) ┐((x┐P(x) ∧(x┐Q(x))
习题2.4
1.(1)反式(((xP(x) ∧(x┐Q(x))∨((xQ(x) ∧(yR(y)) ((x(P(x) ∧┐Q(x) ) ∨((zQ(z) ∧(yR(y)) ((x(z(y((P(x) ∧┐Q(x)) ∨(Q(z) ∧R(y)))
(2)反式((yP(y) ∨((x┐Q(x) ∧(xR(x)) ((yP(y) ∨(x(┐Q(x) ∧R(x))
((y(x(P(y) ∨(┐Q(x) ∧R(x)))
(3)反式((x(y┐P(x,y) ∨((xQ(x,y) ∧R(x)) ((u(v┐P(u,v) ∨((uQ(u,y) ∧R(x)) ((u(v(┐P(u,v) ∨(Q(u,y) ∧R(x)))
(4)反式((y(x(P(x) ∧┐Q(x,y)) ∨(y┐R(y) ∨(xP(x) ((y((x((P(x) ∧┐Q(x,y)) ∨P(x))) ∨(y┐R(y) ((y(xP(x) ∨(y┐R(y) ((xP(x) ∨(y┐R(y) ((x(y(P(x) ∨┐R(y))
(5)反式((x┐P(x) ∨(xQ(x) ((x(┐P(x) ∨Q(x))
2. (1) 反式的skolem范式为:(x(y((P(x) ∧┐Q(x)) ∨(Q(f(x)) ∧R(y)))
(2) 反式的skolem范式为: (y (x(P(y) ∨(┐Q(x) ∧R(x)))
(3) 反式的skolem范式为: (v(┐P(a,v) ∨(Q(a,y) ∧R(x)))
(4) 反式的skolem范式为: (y(P(a) ∨┐R(y))
(5) 反式的skolem范式为: ┐P(a) ∨Q(a)
3.不正确。由于(xP(x,y) ∧(xQ(x) (x(P(x,y) ∧Q(x)),故((xP(x,y) ∧(xQ(x))→(yR(y) (x(P(x,y) ∧Q(x)) →(zR(z)
习题2.5
1.由P37例2.1.3知,即证明(x(M(x) →D(x)) ∧M(a) D(a)
①(x(M(x) →D(x)) 前提
②M(a) →D(a) ①,VS
③M(a) 前提
④D(a) ②,③,MP
2. (1) ①(x(P(x) →Q(x)) 前提
②P(z) →Q(z) ①,VS
③(y┐Q(y) 前提
④┐Q(z) ③,VS
⑤┐P(z) ②,④,拒取式
⑥(x┐P(x) ⑤,UG
(2)① ┐(x(P(x) ∨Q(x)) 假设前提
②(x(┐P(x) ∧┐Q(x)) ①,Q1,E10
③(xP(x) 前提
④P(c) ③,ES
⑤┐P(c) ∧┐Q(c) ②,VS
⑥P(c) ∧┐P(c) ∧Q(c) ④,⑤,合取引入
⑦F ⑥,E21,E17
故反式成立
(3)①(xP(x) 附加前提
②P(y) ①,VS
③(x(P(x) →
Q(x)) 前提
④P(y) →Q(y) ③,VS
⑤Q(y) ②,④,MP
⑥(xQ(x) ⑤,UG
⑦(xP(x) →(xQ(x) CP
(4)①(x(P(x) →R(x)) 前提
②P(c) →R(c) ①,ES
③(x(┐P(x) →Q(x)) 前提
④┐P(c) →Q(c) ③,VS
⑤(x┐Q(x) 前提
⑥┐Q(c) ⑤,VS
⑦P(c) ④,⑥,拒取式,E1
⑧R(c) ②,⑦,MP
⑨(xR(x) ⑧.EG
(5)①(x(P(x) ∧Q(x)) 前提
②P(c) ∧Q(c) ①,ES
③P(c) 化简
④(x(P(x) →Q(x) ∧R(x)) 前提
⑤P(C) →Q(c) ∧R(c) ④,VS
⑥Q(c) ∧R(c) ③,⑤,MP
⑦(x(Q(x) ∧R(x)) ⑥,EG
3.(1)①(xP(x) 附加前提
②P(c) ①,ES
③┐((xP(x) ∧Q(a)) 前提
④(x┐P(x) ∨Q(a) ③,Q3,E11
⑤┐P(c) ∨┐Q(a) ④,VS
⑥┐Q(a) ②,⑤,析取三段论
⑦(xP(x) →┐Q(a) CP
(2)①(x(P(x) ∨Q(x)) 前提
②P(y) ∨Q(y) ①,VS
③(x┐P(x) 前提
④┐P(y) ③,VS
⑤Q(y) ②,④,析取三段论
⑥(xQ(x) ⑤,UG
(3)①┐(x(P(x) ∨Q(x)) 前提
②(x(┐P(x) ∨┐Q(x)) ①,Q4,E11
③┐P(c) ∨┐Q(c) ②,ES
④(xP(x) 前提
⑤P(c) ④,VS
⑥┐Q(c) ③,⑤,析取三段论
⑦(x┐Q(x) ⑥,EG
⑧┐(xQ(x) ⑦,Q4
4.(1)为真。
①(yP(y) 前提
②P(c) ①,ES
③(x(P(x) →Q(x)) 前提
④P(c) →Q(c) ③,VS
⑤Q(c) ②,④,MP
⑥(zQ(z)