我们已经知道,不包含任何联结词的命题叫作原子命题,至少包含一个联结词的命题叫作复合命题。
设P和Q是两个命题,可用P和Q构成一些复合命题如下:
」P,P∨Q,(P∨Q)∨(」P),P∨(」Q)
若P和Q是命题变元,则上面给出的复合命题称作命题公式。P和Q称作命题公式的分量。由此可见,命题公式乃是一个表达式,它由命题变元(有下标或者无下标的大写英文字母)、联结词符号组成,从而形成一个字符串。为了使命题公式具备单义性质,除联结词外,命题公式中还使用圆括号,圆括号所具有的意义与初等代数中所使用的圆括号意义相同。
值得注意的是,由这些符号组成的字符串并不一定都是命题公式,下面给出命题公式的定义,这种命题公式常称为合式公式(wff)。
定义1 合式公式(也叫命题公式),当且仅当按下列规则生成的公式:
(1)单个的命题变元,本身是一个合式公式。
(2)如果A是一个合式公式,则」A也是一个合式公式。
(3)如果A和B是合式公式,则(A∧B),(A∨B),(A→B),(A⇆B)都是合式公式。
(4)经过有限次使用规则(1)、(2)和(3),从而得到的由命题变元、联结词和圆括号所组成的字符串,是合式公式。
依据上述定义,下列各式都是合式公式:
(1)」(P∧Q)∨S;
(2)」(P∨Q)→S;
(3)(P→(P∨Q))⇆R;
(4)((P→Q)∧(Q→R))⇆(P→R);
(5)」P∧Q。
而下列公式则不是合式公式:
(1)(」P∧Q)∧(→Q);
(2)CP→Q;
(3)(P∧Q)→(∧Q)。
必须注意,命题公式是没有真假值的,仅当在一个公式中命题变元用确定的命题代入时,才得到一个命题,这个命题的真值依赖于代换变元的那些命题的真值。
定义2 在命题公式中,对于分量指派真值的各种可能的组合,就确定了这个命题公式的各种真值情况。把它们汇列成表,称作命题公式的真值表。
例1 」P∨Q的真值表:
例2(P∧Q)∧」P的真值表:
例3 用符号形式写出下列命题:(www.xing528.com)
(1)他既聪明又用功;
(2)除非你努力否则你将失败;
(3)张三或李四都可以做这件事;
(4)张三或李四可以做这件事。
解(1)设P:他聪明,Q:他用功,则
P∧Q:他既聪明又用功。
(2)设P:你努力,Q:你失败,则」P→Q:除非你努力,否则你将失败。
(3)设P:张三可以做这件事,Q:李四可以做这件事,则
P∧Q:张三或李四都可以做这件事。
(4)设P:张三可以做这件事,Q:李四可以做这件事,则
P∨Q:张三或李四可以做这件事。
例4 上海到北京的14次列车是下午5点半或6点开。
解 P:上海到北京的14次列车是下午5点半开。
Q:上海到北京的14次列车是下午6点开。
在本例中,汉语的“或”是不可兼或,而逻辑联结词∨表示的是可兼或。所以,讨论真值表:
故本题可表示为:」(P⇆Q)。
例5 如果新房是三室一厅,并且居住面积是90m2,我就要,否则我不要。
解 设P:新房有三居室,Q:新房有一客厅,R:新房的居住面积是90m2,S:我要这套新房。则本题可表示为:
((P∧Q∧R)→S)∧(」(P∧Q∧R)→」S)
定义3 给定一命题公式,无论对分量作怎样的指派,其对应的真值永为F,则称该命题公式为永假式(矛盾式)。
定义4 给定一命题公式,无论对分量作怎样的指派,其对应的真值永为T,则称该命题公式为永真式(重言式)。
在上述例题中,例2就是永假式。
由于永真式和永假式与分量的指派无关,所以用同一命题公式代换同一分量,永真式仍然是永真式,永假式仍然是永假式。
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