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【数理逻辑】范式 ( 合取范式 | 析取范式 | 大项 | 小项 | 极大项 | 极小项 | 主合取范式 | 主析取范式 | 等值演算方法求主析/合取范式 | 真值表法求主析/合取范式 )

文章目录

  • 一. 相关概念
    • 1. 简单 析取 合取 式
      • ( 1 ) 简单合取式
      • ( 2 ) 简单析取式
    • 2. 极小项
      • ( 1 ) 极小项 简介
      • ( 2 ) 极小项 说明
      • ( 3 ) 两个命题变项 的 极小项
      • ( 4 ) 三个命题变项 的 极小项
      • ( 5 ) 极小项 成真赋值 公式 名称 之间 的 转化 与 推演
    • 3. 极大项
      • ( 1 ) 极大项 简介
      • ( 2 ) 极大项 说明
      • ( 3 ) 两个命题变项的极大项
      • ( 4 ) 三个命题变项的极大项
      • ( 5 ) 极大项 成假赋值 公式 名称 之间 的 转化 与 推演
  • 二. 题目解析
    • 1. 使用等值演算方式求 主析取范式 和 主合取范式
    • 2. 使用 真值表法 求 主析取范式 和 主合取范式

一. 相关概念

1. 简单 析取 合取 式

( 1 ) 简单合取式

简单合取式 :

  • 1.组成 : 命题变元 (

    p

    p

    p )命题变元否定式 (

    ¬

    p

    \lnot p

    ¬p ) ;

  • 2.概念 : 有限个 命题变元 或其 否定式 组成的合取式 , 称为 简单合取式 ;
  • 3.示例 :
    • ① 单个命题变元 :

      p

      p

      p ;

    • ② 单个命题变元否定式 :

      ¬

      p

      \lnot p

      ¬p

    • ③ 两个 命题变元 或其否定式 构成的合取式 :

      p

      ¬

      q

      p \land \lnot q

      p¬q

    • ④ 三个 命题变元 或其否定式 构成的合取式 :

      p

      q

      r

      p \land q \land r

      pqr


( 2 ) 简单析取式

简单析取式 :

  • 1.组成 : 命题变元 (

    p

    p

    p )命题变元否定式 (

    ¬

    p

    \lnot p

    ¬p ) ;

  • 2.概念 : 有限个 命题变元 或其 否定式 组成的析取式 , 称为 简单析取式 ;
  • 3.示例 :
    • ① 单个命题变元 :

      p

      p

      p ;

    • ② 单个命题变元否定式 :

      ¬

      p

      \lnot p

      ¬p

    • ③ 两个 命题变元 或其否定式 构成的析取式 :

      p

      ¬

      q

      p \lor \lnot q

      p¬q

    • ④ 三个 命题变元 或其否定式 构成的析取式 :

      p

      q

      r

      p \lor q \lor r

      pqr


2. 极小项

( 1 ) 极小项 简介

极小项 : 极小项 是 一种 简单合取式 ;

  • 1.前提 ( 简单合取式 ) : 含有

    n

    n

    n 个 命题变项简单合取式 ;

  • 2.命题变项出现次数 : 每个命题变项 均 以 文字 的 形式 在其中出现 , 且 仅出现 一次 ;
  • 3.命题变项出现位置 :

    i

    i

    i (

    1

    i

    n

    1 \leq i \leq n

    1in ) 个文字出现在 左起 第

    i

    i

    i 个位置 ;

    • n

      n

      n 是指命题变项个数 ;

  • 4.极小项总结 : 满足上述三个条件的 简单合取式 , 称为 极小项 ;
  • 5.

    m

    i

    m_i

    mi

    M

    i

    M_i

    Mi 之间的关系 :

    ¬

    m

    i

      


      

    M

    i

    \lnot m_i \iff M_i

    ¬miMi

    ¬

    M

    i

      


      

    m

    i

    \lnot M_i \iff m_i

    ¬Mimi


( 2 ) 极小项 说明

关于 极小项 的 说明 :

  • 1.极小项个数 :

    n

    n

    n 个 命题变元 会 产生

    2

    n

    2^n

    2n 个 极小项 ;

  • 2.互不等值 :

    2

    n

    2^n

    2n 个极小项 均 互不等值 ;

  • 3.极小项 :

    m

    i

    m_i

    mi 表示 第

    i

    i

    i 个极小项 , 其中

    i

    i

    i 是该极小项 成真赋值 的 十进制表示 ;

  • 4.极小项名称 :

    i

    i

    i 个极小项 , 称为

    m

    i

    m_i

    mi ;


( 3 ) 两个命题变项 的 极小项

两个命题变项

p

,

q

p, q

p,q 的 极小项 :

  • 1.先写出 极小项 名称 :

    0

    0

    0 开始计数 ,

    m

    0

    ,

    m

    1

    ,

    m

    2

    ,

    m

    3

    m_0, m_1, m_2, m_3

    m0,m1,m2,m3 ;

  • 2.然后写出成真赋值 :

    0

    ,

    1

    ,

    2

    ,

    3

    0,1,2,3

    0,1,2,3 对应的二进制形式 , 即

    00

    ,

    01

    ,

    10

    ,

    11

    00 , 01, 10, 11

    00,01,10,11 ;

  • 3.最后写公式 ( 简单合取式 ) :
    • ① 公式形式 : 公式是简单合取式 ,

      p

      q

      p \land q

      pq , 其中 每个命题变项

      p

      ,

      q

      p,q

      p,q 之前都可能带着 否定符号

      ¬

      \lnot

      ¬ ;

    • ② 满足成真赋值 : 该公式需要满足 其 上述

      00

      ,

      01

      ,

      10

      ,

      11

      00 , 01, 10, 11

      00,01,10,11 赋值是成真赋值 , 即根据成真赋值 , 反推出其公式 ;

    • ③ 分析 : 成真赋值 为

      0

      ,

      0

      0,0

      0,0 , 合取符号

      \land

      两边都要为 真 , 赋值为 0 , 那么 对应命题变项 要带上

      ¬

      \lnot

      ¬ 符号 ;

    • ④ 对应 : 凡是

      0

      0

      0 赋值的 ,

      ¬

      \lnot

      ¬ 符号 ; 凡是

      1

      1

      1 赋值的 , 对应 正常 命题变项 ;

公式 成真赋值 名称

¬

p

¬

q

\lnot p \land \lnot q

¬p¬q

0

0

0 \quad 0

00

m

0

m_0

m0

¬

p

q

\lnot p \land q

¬pq

0

1

0 \quad 1

01

m

1

m_1

m1

p

¬

q

p \land \lnot q

p¬q

1

0

1 \quad 0

10

m

2

m_2

m2

p

q

p \land q

pq

1

1

1 \quad 1

11

m

3

m_3

m3


( 4 ) 三个命题变项 的 极小项

三个命题变项

p

,

q

,

r

p, q, r

p,q,r 的 极小项 :

  • 1.先写出 极小项 名称 :

    0

    0

    0 开始计数 ,

    m

    0

    ,

    m

    1

    ,

    m

    2

    ,

    m

    3

    ,

    m

    4

    ,

    m

    5

    ,

    m

    6

    ,

    m

    7

    m_0, m_1, m_2, m_3, m_4, m_5, m_6, m_7

    m0,m1,m2,m3,m4,m5,m6,m7 ;

  • 2.然后写出成真赋值 :

    0

    ,

    1

    ,

    2

    ,

    3

    ,

    4

    ,

    5

    ,

    6

    ,

    7

    0,1,2,3,4,5,6,7

    0,1,2,3,4,5,6,7 对应的二进制形式 , 即

    000

    ,

    001

    ,

    010

    ,

    011

    ,

    100

    ,

    101

    ,

    110

    ,

    111

    000 , 001, 010, 011,100, 101, 110, 111

    000,001,010,011,100,101,110,111 ;

  • 3.最后写公式 ( 简单合取式 ) :
    • ① 公式形式 : 公式是简单合取式 ,

      p

      q

      r

      p \land q \land r

      pqr , 其中 每个命题变项

      p

      ,

      q

      ,

      r

      p,q,r

      p,q,r 之前都可能带着 否定符号

      ¬

      \lnot

      ¬ ;

    • ② 满足成真赋值 : 该公式需要满足 其 上述

      000

      ,

      001

      ,

      010

      ,

      011

      ,

      100

      ,

      101

      ,

      110

      ,

      111

      000 , 001, 010, 011,100, 101, 110, 111

      000,001,010,011,100,101,110,111 赋值是成真赋值 , 即根据成真赋值 , 反推出其公式 ;

    • ③ 分析 : 成真赋值 为

      0

      ,

      0

      ,

      0

      0,0,0

      0,0,0 , 三个命题变项都要为 真 , 赋值为 0 , 那么对应命题变项要带上

      ¬

      \lnot

      ¬ 符号 ;

    • ④ 对应 : 凡是

      0

      0

      0 赋值的 ,

      ¬

      \lnot

      ¬ 符号 ; 凡是

      1

      1

      1 赋值的 , 对应 正常 命题变项 ;

公式 成真赋值 名称

¬

p

¬

q

¬

r

\lnot p \land \lnot q \land \lnot r

¬p¬q¬r

0

0

0

0 \quad 0 \quad 0

000

m

0

m_0

m0

¬

p

¬

q

r

\lnot p \land \lnot q \land r

¬p¬qr

0

0

1

0 \quad 0 \quad 1

001

m

1

m_1

m1

¬

p

q

¬

r

\lnot p \land q \land \lnot r

¬pq¬r

0

1

0

0 \quad 1 \quad 0

010

m

2

m_2

m2

¬

p

q

r

\lnot p \land q \land r

¬pqr

0

1

1

0 \quad 1 \quad 1

011

m

3

m_3

m3

p

¬

q

¬

r

p \land \lnot q \land \lnot r

p¬q¬r

1

0

0

1 \quad 0 \quad 0

100

m

4

m_4

m4

p

¬

q

r

p \land \lnot q \land r

p¬qr

1

0

1

1 \quad 0 \quad 1

101

m

5

m_5

m5

p

q

¬

r

p \land q \land \lnot r

pq¬r

1

1

0

1 \quad 1 \quad 0

110

m

6

m_6

m6

p

q

r

p \land q \land r

pqr

1

1

1

1 \quad 1 \quad 1

111

m

7

m_7

m7


( 5 ) 极小项 成真赋值 公式 名称 之间 的 转化 与 推演

极小项 成真赋值 公式 名称 之间 的 转化 与 推演 :

  • 1.成真赋值 到 公式 之间的推演 : 公式 的 成真赋值列出 , 就是成真赋值 ; 根据成真赋值 写出 公式 , 0 对应的 命题变项 带 否定

    ¬

    \lnot

    ¬ , 1 对应 正常的命题变项 ;

  • 2.名称 到 成真赋值 之间的 推演 : 这个 最简单 , 直接将 下标 写成 二进制形式 即可 ;
  • 3.公式 到 名称 之间的 推演 : 直接推演 比较困难 , 必须通过 成真赋值 过渡一下 , 先写出 成真赋值 , 然后将其当做 二进制数 转为 十进制的下标即可 ;

3. 极大项

( 1 ) 极大项 简介

极大项 : 极大项 是 一种 简单析取式 ;

  • 1.前提 ( 简单析取式 ) : 含有

    n

    n

    n 个 命题变项简单析取式 ;

  • 2.命题变项出现次数 : 每个命题变项 均 以 文字 的 形式 在其中出现 , 且 仅出现 一次 ;
  • 3.命题变项出现位置 :

    i

    i

    i (

    1

    i

    n

    1 \leq i \leq n

    1in ) 个文字出现在 左起 第

    i

    i

    i 个位置 ;

    • n

      n

      n 是指命题变项个数 ;

  • 4.极大项总结 : 满足上述三个条件的 简单析取式 , 称为 极大项 ;

( 2 ) 极大项 说明

关于 极大项 的 说明 :

  • 1.极大项个数 :

    n

    n

    n 个 命题变元 会 产生

    2

    n

    2^n

    2n 个 极大项 ;

  • 2.互不等值 :

    2

    n

    2^n

    2n 个极大项 均 互不等值 ;

  • 3.极大项 :

    m

    i

    m_i

    mi 表示 第

    i

    i

    i 个极大项 , 其中

    i

    i

    i 是该极大项 成假赋值 的 十进制表示 ;

  • 4.极大项名称 :

    i

    i

    i 个极大项 , 称为

    M

    i

    M_i

    Mi ;

  • 5.

    m

    i

    m_i

    mi

    M

    i

    M_i

    Mi 之间的关系 :

    ¬

    m

    i

      


      

    M

    i

    \lnot m_i \iff M_i

    ¬miMi

    ¬

    M

    i

      


      

    m

    i

    \lnot M_i \iff m_i

    ¬Mimi


( 3 ) 两个命题变项的极大项

两个命题变项

p

,

q

p, q

p,q 的 极大项 :

  • 1.先写出 极大项 名称 :

    0

    0

    0 开始计数 ,

    M

    0

    ,

    M

    1

    ,

    M

    2

    ,

    M

    3

    M_0, M_1, M_2, M_3

    M0,M1,M2,M3 ;

  • 2.然后写出成假赋值 :

    0

    ,

    1

    ,

    2

    ,

    3

    0,1,2,3

    0,1,2,3 对应的二进制形式 , 即

    00

    ,

    01

    ,

    10

    ,

    11

    00 , 01, 10, 11

    00,01,10,11 ;

  • 3.最后写公式 ( 简单析取式 ) :
    • ① 公式形式 : 公式是简单析取式 ,

      p

      q

      p \land q

      pq , 其中 每个命题变项

      p

      ,

      q

      p,q

      p,q 之前都可能带着 否定符号

      ¬

      \lnot

      ¬ ;

    • ② 满足成假赋值 : 该公式需要满足 其 上述

      00

      ,

      01

      ,

      10

      ,

      11

      00 , 01, 10, 11

      00,01,10,11 赋值是成假赋值 , 即根据成假赋值 , 反推出其公式 ;

    • ③ 分析 : 成假赋值 为

      0

      ,

      0

      0,0

      0,0 , 合取符号

      \land

      两边都要为 假 , 赋值为 0 , 那么对应的命题变项是 正常的命题变项, 不带否定符号

      ¬

      \lnot

      ¬ ;

    • ④ 对应 : 凡是

      1

      1

      1 赋值的 ,

      ¬

      \lnot

      ¬ 符号 ; 凡是

      0

      0

      0 赋值的 , 对应 正常 命题变项 ;

公式 成假赋值 名称

p

q

p \lor q

pq

0

0

0 \quad 0

00

M

0

M_0

M0

p

¬

q

p \lor \lnot q

p¬q

0

1

0 \quad 1

01

M

1

M_1

M1

¬

p

q

\lnot p \lor q

¬pq

1

0

1 \quad 0

10

M

2

M_2

M2

¬

p

¬

q

\lnot p \lor \lnot q

¬p¬q

1

1

1 \quad 1

11

M

3

M_3

M3


( 4 ) 三个命题变项的极大项

三个命题变项

p

,

q

,

r

p, q, r

p,q,r 的 极大项 :

  • 1.先写出 极大项 名称 :

    0

    0

    0 开始计数 ,

    M

    0

    ,

    M

    1

    ,

    M

    2

    ,

    M

    3

    ,

    M

    4

    ,

    M

    5

    ,

    M

    6

    ,

    M

    7

    M_0, M_1, M_2, M_3, M_4, M_5, M_6, M_7

    M0,M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7 ;

  • 2.然后写出成假赋值 :

    0

    ,

    1

    ,

    2

    ,

    3

    ,

    4

    ,

    5

    ,

    6

    ,

    7

    0,1,2,3,4,5,6,7

    0,1,2,3,4,5,6,7 对应的二进制形式 , 即

    000

    ,

    001

    ,

    010

    ,

    011

    ,

    100

    ,

    101

    ,

    110

    ,

    111

    000 , 001, 010, 011,100, 101, 110, 111

    000,001,010,011,100,101,110,111 ;

  • 3.最后写公式 ( 简单析取式 ) :
    • ① 公式形式 : 公式是简单析取式 ,

      p

      q

      r

      p \land q \land r

      pqr , 其中 每个命题变项

      p

      ,

      q

      ,

      r

      p,q,r

      p,q,r 之前 都 可能 带着 否定符号

      ¬

      \lnot

      ¬ ;

    • ② 满足成假赋值 : 该公式需要满足 其 上述

      000

      ,

      001

      ,

      010

      ,

      011

      ,

      100

      ,

      101

      ,

      110

      ,

      111

      000 , 001, 010, 011,100, 101, 110, 111

      000,001,010,011,100,101,110,111 赋值是成假赋值 , 即根据成真赋值 , 反推出其公式 ;

    • ③ 分析 : 成假赋值 为

      0

      ,

      0

      ,

      0

      0,0,0

      0,0,0 , 三个命题变项都要为 假 , 赋值为 0 , 那么对应命题变项 是正常的命题变项 , 不带否定符号

      ¬

      \lnot

      ¬ ;

    • ④ 对应 : 凡是

      1

      1

      1 赋值的 ,

      ¬

      \lnot

      ¬ 符号 ; 凡是

      0

      0

      0 赋值的 , 对应 正常 命题变项 ;

公式 成假赋值 名称

p

q

r

p \lor q \lor r

pqr

0

0

0

0 \quad 0 \quad 0

000

M

0

M_0

M0

p

q

¬

r

p \lor q \lor \lnot r

pq¬r

0

0

1

0 \quad 0 \quad 1

001

M

1

M_1

M1

p

¬

q

r

p \lor \lnot q \lor r

p¬qr

0

1

0

0 \quad 1 \quad 0

010

M

2

M_2

M2

p

¬

q

¬

r

p \lor \lnot q \lor \lnot r

p¬q¬r

0

1

1

0 \quad 1 \quad 1

011

M

3

M_3

M3

¬

p

q

r

\lnot p \lor q \lor r

¬pqr

1

0

0

1 \quad 0 \quad 0

100

M

4

M_4

M4

¬

p

q

¬

r

\lnot p \lor q \lor \lnot r

¬pq¬r

1

0

1

1 \quad 0 \quad 1

101

M

5

M_5

M5

¬

p

¬

q

r

\lnot p \lor \lnot q \lor r

¬p¬qr

1

1

0

1 \quad 1 \quad 0

110

M

6

M_6

M6

¬

p

¬

q

¬

r

\lnot p \lor \lnot q \lor \lnot r

¬p¬q¬r

1

1

1

1 \quad 1 \quad 1

111

M

7

M_7

M7


( 5 ) 极大项 成假赋值 公式 名称 之间 的 转化 与 推演

极大项 成假赋值 公式 名称 之间 的 转化 与 推演 :

  • 1.成假赋值 到 公式 之间的推演 : 公式 的 成假赋值列出 , 就是成假赋值 ; 根据成假赋值 写出 公式 ,

    1

    1

    1 对应的 命题变项 带 否定

    ¬

    \lnot

    ¬ ,

    0

    0

    0 对应 正常的命题变项 ;

  • 2.名称 到 成假赋值 之间的 推演 : 这个 最简单 , 直接将 下标 写成 二进制形式 即可 ;
  • 3.公式 到 名称 之间的 推演 : 直接推演 比较困难 , 必须通过 成假赋值 过渡一下 , 先写出 成假赋值 , 然后将其当做 二进制数 转为 十进制的下标即可 ;

二. 题目解析

1. 使用等值演算方式求 主析取范式 和 主合取范式

题目 : 使用等值演算方式求 主析取范式 和 主合取范式 ;

  • 条件 :

    A

    =

    (

    p

    ¬

    q

    )

    r

    A = (p \rightarrow \lnot q) \rightarrow r

    A=(p¬q)r

  • 问题 1 :主析取范式主合取 范式 ;

解答 :

① 步骤 一 : 求出一个合取范式 :

(

p

¬

q

)

r

(p \rightarrow \lnot q) \rightarrow r

(p¬q)r

( 使用蕴涵等值式 :

A

B
  


  

¬

A

B

A \rightarrow B \iff \lnot A \lor B

AB¬AB , 消除 外层的 蕴涵符号 )

  


  

¬

(

p

¬

q

)

r

\iff \lnot (p \rightarrow \lnot q) \lor r

¬(p¬q)r

( 使用蕴涵等值式 :

A

B
  


  

¬

A

B

A \rightarrow B \iff \lnot A \lor B

AB¬AB , 消除内层的 蕴涵符号 )

  


  

¬

(

¬

p

¬

q

)

r

\iff \lnot (\lnot p \lor \lnot q) \lor r

¬(¬p¬q)r

( 使用德摩根律 :

¬

(

A

B

)
  


  

¬

A

¬

B

\lnot (A \lor B) \iff \lnot A \land \lnot B

¬(AB)¬A¬B , 处理

¬

(

¬

p

¬

q

)

\lnot (\lnot p \lor \lnot q)

¬(¬p¬q) 部分 )

  


  

(

p

q

)

r

\iff ( p \land q) \lor r

(pq)r

( 使用交换率 :

A

B
  


  

B

A

A \lor B \iff B \lor A

ABBA )

  


  

r

(

p

q

)

\iff r \lor ( p \land q)

r(pq)

( 使用分配率 :

A

(

B

C

)
  


  

(

A

B

)

(

A

C

)

A \lor (B \land C) \iff (A \lor B) \land (A \lor C)

A(BC)(AB)(AC) )

  


  

(

r

p

)

(

r

q

)

\iff (r \lor p) \land (r \lor q)

(rp)(rq)

( 使用交换率 :

A

B
  


  

B

A

A \lor B \iff B \lor A

ABBA )

  


  

(

p

r

)

(

q

r

)

\iff (p \lor r) \land (q \lor r)

(pr)(qr)

当前状况分析 :

  • 1> 合取范式 : 此时 ,

    (

    p

    r

    )

    (

    q

    r

    )

    (p \lor r) \land (q \lor r)

    (pr)(qr) 是一个合取范式 , 根据该合取范式 求主合取 范式 ;

  • 2> 拆分 : 分别将

    (

    p

    r

    )

    (p \lor r)

    (pr)

    (

    q

    r

    )

    (q \lor r)

    (qr) 转为 极大项 ;

② 步骤二 : 将

(

p

r

)

(p \lor r)

(pr) 转为 主合取范式 :

(

p

r

)

(p \lor r)

(pr)

( 使用 零律 :

A

0
  


  

A

A \lor 0 \iff A

A0A , 析取式 , 析取一个

0

0

0 后 , 其值不变 )

  


  

(

p

0

r

)

\iff (p \lor 0 \lor r)

(p0r)

( 使用 矛盾律 :

A

A

=

0

A \land A = 0

AA=0 , 引入 命题变元

q

q

q , 即使用

A

A

A \land A

AA 替换 式子中的

0

0

0 )

  


  

(

p

(

q

¬

q

)

r

)

\iff (p \lor ( q \land \lnot q ) \lor r)

(p(q¬q)r)

( 使用交换律

A

B
  


  

B

A

A \lor B \iff B \lor A

ABBA 和 结合律

(

A

B

)

C
  


  

A

(

B

C

)

(A \lor B) \lor C \iff A \lor (B \lor C)

(AB)CA(BC) )

  


  

(

(

p

r

)

(

q

¬

q

)

)

\iff ( ( p \lor r ) \lor ( q \land \lnot q ) )

((pr)(q¬q))

( 使用分配律 :

A

(

B

C

)
  


  

(

A

B

)

(

A

C

)

A \lor (B \land C) \iff (A \land B) \lor (A \land C)

A(BC)(AB)(AC) , 将

p

,

q

,

r

p,q,r

p,q,r 都集合到一个析取式中 )

  


  

(

p

r

q

)

(

p

r

¬

q

)

\iff (p \lor r \lor q) \land (p \lor r \lor \lnot q)

(prq)(pr¬q)

( 使用交换律 )

  


  

(

p

q

r

)

(

p

¬

q

r

)

\iff (p \lor q \lor r) \land (p \lor \lnot q \lor r)

(pqr)(p¬qr)

根据 极大项 公式 写出对应序号 :

  • 1>

    (

    p

    q

    r

    )

    (p \lor q \lor r)

    (pqr) : 成假赋值

    0

    0

    0

    0 \quad 0 \quad 0

    000 , 是极大项

    M

    0

    M_0

    M0 ;

  • 2>

    (

    p

    ¬

    q

    r

    )

    (p \lor \lnot q \lor r)

    (p¬qr) : 成假赋值

    0

    1

    0

    0 \quad 1 \quad 0

    010 , 是极大项

    M

    2

    M_2

    M2 ;

  • 3>

    (

    p

    r

    )

    (p \lor r)

    (pr) 对应的 主合取范式是 :

    (

    p

    q

    r

    )

    (

    p

    ¬

    q

    r

    )
      


      

    M

    0

    M

    2

    (p \lor q \lor r) \land (p \lor \lnot q \lor r) \iff M_0 \land M_2

    (pqr)(p¬qr)M0M2

③ 步骤三 : 将

(

q

r

)

(q \lor r)

(qr) 转为 主合取范式 :

(

q

r

)

(q \lor r)

(qr)

( 使用 零律 :

A

0
  


  

A

A \lor 0 \iff A

A0A , 析取式 , 析取一个

0

0

0 后 , 其值不变 )

  


  

(

0

q

r

)

\iff (0 \lor q \lor r)

(0qr)

( 使用 矛盾律 :

A

A

=

0

A \land A = 0

AA=0 , 引入 命题变元

q

q

q , 即使用

A

A

A \land A

AA 替换 式子中的

0

0

0 )

  


  

(

(

p

¬

p

)

q

r

)

\iff (( p \land \lnot p ) \lor q \lor r)

((p¬p)qr)

( 使用分配律 :

A

(

B

C

)
  


  

(

A

B

)

(

A

C

)

A \lor (B \land C) \iff (A \land B) \lor (A \land C)

A(BC)(AB)(AC) , 将

p

,

q

,

r

p,q,r

p,q,r 都集合到一个析取式中 )

  


  

(

p

r

q

)

(

¬

p

r

q

)

\iff (p \lor r \lor q) \land (\lnot p \lor r \lor q)

(prq)(¬prq)

根据 极大项 公式 写出对应序号 :

  • 1>

    (

    p

    q

    r

    )

    (p \lor q \lor r)

    (pqr) : 成假赋值

    0

    0

    0

    0 \quad 0 \quad 0

    000 , 是极大项

    M

    0

    M_0

    M0 ;

  • 2>

    (

    ¬

    p

    q

    r

    )

    (\lnot p \lor q \lor r)

    (¬pqr) : 成假赋值

    1

    0

    0

    1 \quad 0 \quad 0

    100 , 是极大项

    M

    4

    M_4

    M4 ;

  • 3>

    (

    p

    r

    )

    (p \lor r)

    (pr) 对应的 主合取范式是 :

    (

    p

    q

    r

    )

    (

    ¬

    p

    q

    r

    )
      


      

    M

    0

    M

    4

    (p \lor q \lor r) \land (\lnot p \lor q \lor r) \iff M_0 \land M_4

    (pqr)(¬pqr)M0M4

该题目最终结果 :

(

p

¬

q

)

(p \rightarrow \lnot q)

(p¬q)

( 步骤一 的结论 )

  


  

(

p

r

)

(

q

r

)

\iff (p \lor r) \land (q \lor r)

(pr)(qr)

( 将步骤二 和 步骤三 结果代入到上式中 )

  


  

(

M

0

M

2

)

(

M

0

M

4

)

\iff (M_0 \land M_2) \land (M_0 \land M_4)

(M0M2)(M0M4)

( 根据结合律 可以消去括号 将

M

0

M

0

M_0 \land M_0

M0M0 组合起来 )

  


  

(

M

0

M

0

)

M

2

M

4

\iff ( M_0 \land M_0 ) \land M_2 \land M_4

(M0M0)M2M4

( 根据 幂等律 :

A

A
  


  

A

A \land A \iff A

AAA , 可以消去 一个

M

0

M_0

M0 )

  


  

M

0

M

2

M

4

\iff M_0 \land M_2 \land M_4

M0M2M4


2. 使用 真值表法 求 主析取范式 和 主合取范式

题目 : 使用 真值表法 求 主析取范式 和 主合取范式 ;

  • 条件 :

    A

    =

    (

    p

    ¬

    q

    )

    r

    A = (p \rightarrow \lnot q) \rightarrow r

    A=(p¬q)r

  • 问题 1 :主析取范式主合取 范式 ;

解答 :

① 首先列出其真值表 ( 列的真值表越详细越好 , 算错好几次 )

p

q

r

p \quad q \quad r

pqr

(

¬

q

)

(\lnot q)

(¬q)

(

p

¬

q

)

(p \rightarrow \lnot q)

(p¬q)

A

=

(

p

¬

q

)

r

A=(p \rightarrow \lnot q) \rightarrow r

A=(p¬q)r

极小项 极大项

0

0

0

0 \quad 0 \quad 0

000

1

1

1

1

1

1

0

0

0

m

0

m_0

m0

M

0

M_0

M0

0

0

1

0 \quad 0 \quad 1

001

1

1

1

1

1

1

1

1

1

m

1

m_1

m1

M

1

M_1

M1

0

1

0

0 \quad 1 \quad 0

010

0

0

0

1

1

1

0

0

0

m

2

m_2

m2

M

2

M_2

M2

0

1

1

0 \quad 1 \quad 1

011

0

0

0

1

1

1

1

1

1

m

3

m_3

m3

M

3

M_3

M3

1

0

0

1 \quad 0 \quad 0

100

1

1

1

1

1

1

0

0

0

m

4

m_4

m4

M

4

M_4

M4

1

0

1

1 \quad 0 \quad 1

101

1

1

1

1

1

1

1

1

1

m

5

m_5

m5

M

5

M_5

M5

1

1

0

1 \quad 1 \quad 0

110

0

0

0

0

0

0

1

1

1

m

6

m_6

m6

M

6

M_6

M6

1

1

1

1 \quad 1 \quad 1

111

0

0

0

0

0

0

1

1

1

m

7

m_7

m7

M

7

M_7

M7

② 真值表中 取值为 真 的项 对应的 极小项

m

i

m_i

mi 构成 主析取范式 ;

m

1

m

3

m

5

m

6

m

7

m_1 \lor m_3 \lor m_5 \lor m_6 \lor m_7

m1m3m5m6m7

③ 真值表中 取值为 假 的项 对应的 极大项

m

i

m_i

mi 构成 主合取范式 ;

M

0

M

2

M

4

M_0 \land M_2 \land M_4

M0M2M4

极小项 - 合取式 - 成真赋值 - 对应条件真值表中的

1

1

1 - 主析取范式 ( 多个合取式的析取式 )

极大项 - 析取式 - 成假赋值 - 对应条件真值表中的

0

0

0 - 主合取范式 ( 多个析取式的合取式 )

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