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命题逻辑的推理规则

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yhlin
发布2023-02-27 17:01:24
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发布2023-02-27 17:01:24
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推理

命题逻辑的推理规则
命题逻辑的推理规则

def:AB 是两个命题公式,当且仅当 A\rightarrow B 是 重言式 时称由 A 可推出 B , 或 B 是前提 A 的结论,记为:A\Rightarrow B, 读作如果 A 为真那么 B 为真。

推理方法

证明前提 A 推出结论 B 的方法有三种:

  • 真值表法
  • 等值演算法(利用等值式)
  • 在自然推理系统 P 中用推理规则证明(重点)
推理规则:

以下规则虚熟记于心, 下述 逗号 可以理解成 并且

  • 化简律:p\wedge q\Rightarrow p, p\wedge q\Rightarrow q
  • 附加律:p\Rightarrow p\vee q,q\Rightarrow p\vee q
  • 假言推理:p, p\rightarrow q \Rightarrow q
  • 拒取式:p\rightarrow q,\neg q\Rightarrow \neg p
  • 析取三段论:p\vee q,\neg p\Rightarrow q
  • 合取式:p,q\Rightarrow p\wedge q
  • 假言三段论:p\rightarrow q,q\rightarrow r\Rightarrow p\rightarrow r (传递性)
  • 等价三段论:p\leftrightarrow q,q\leftrightarrow r\Rightarrow p\leftrightarrow r(传递性)
  • 构造性二难:p\rightarrow q,r\rightarrow s,p\vee r \Rightarrow q\vee s
  • 归结式:p\vee q,\neg p\vee s \Rightarrow q\vee s
推理证明的一般步骤:

例 1:证明下述式子:

(p\vee q)\wedge(p\leftrightarrow r)\wedge(q\rightarrow s)\Rightarrow s\vee r

步骤

公式

理由

1

$p\vee q$

前提引入

2

$\neg p\rightarrow q$

1,置换规则

3

$q\rightarrow s$

前提引入

4

$\neg p\rightarrow s$

2,3,假言三段论

5

$\neg s\rightarrow p$

4,置换规则

6

$p\leftrightarrow r$

前提引入

7

$(p\rightarrow r)\wedge(r\rightarrow p)$

6,置换规则

8

$p\rightarrow r$

7,化简律

9

$\neg s\rightarrow r$

5,8,假言三段论

10

$\color{green}{s\vee r}$

9,置换规则

例 2: 给出下述推论的形式化证明

  • 若马会飞或羊吃草,则母鸡就会变飞鸟;
  • 如果母鸡变飞鸟,那么烤熟的鸭子还会跑;
  • 烤熟的鸭子不会跑,所以羊儿不吃草。

proof: 命题符号化:找到原子命题 令:

  • p:马会飞
  • q:羊吃草
  • r:母鸡变飞鸟
  • s:烤熟的鸭子还会跑

故上述命题符号化为: 前提:(p\vee q)\rightarrow r,r\rightarrow s,\neg s 结论:\neg q

一般证明法:

步骤

公式

理由

1

$\neg s$

前提引入

2

$r\rightarrow s$

前提引入

3

$\neg r$

1,2 拒取式

4

$p\vee q\rightarrow r$

前提引入

5

$\neg(p\vee q)$

3,4 拒取式

6

$\neg p\wedge \neg q$

5,置换规则

7

$\neg q$ ✅

6,化简律

⚡️用归谬法 (反证法) 证明: 🔅思想:将结论否定,在由此推出矛盾

步骤

公式

理由

1

$\neg\neg q$

附加前提引入,假设羊儿吃草

2

$q$

1,置换规则

3

$p\vee q$

2, 附加律

4

$p\vee q\rightarrow r$

前提引入

5

$r$

3,4 假言推理

6

$r\rightarrow s$

前提引入

7

$s$

5,6 假言推理

8

$\neg s$

前提引入

9

$\color{red}{s \wedge \neg s}$

7,8 合取(❌出现矛盾,假设不成立)

例 3: 🌞用 附加前提法 证明下述命题:

  • 如果小张和小王去看电影,则小李也去看电影;
  • 小赵不去看电影或小张不去看电影,小王去看电影;
  • 所以当小赵去看电影时,小李也去看电影。

proof: 命题符号化:找到原子命题 令:

  • p:小张去看电影
  • q:小王去看电影
  • r:小李去看电影
  • s:小赵去看电影

前提:p\wedge q\rightarrow r,\neg s\vee p,q 结论:s\rightarrow r

⭐️附加前提法: 若结论为 s\rightarrow r , 可以把 s 放到前提中,推证 r 成立即可。

步骤

公式

理由

1

$s$

附加前提引入

2

$\neg s \vee p$

前提引入

3

$p$

1,2,析取三段论

4

$q$

前提引入

5

$p\wedge q$

3,4 合取

6

$p\wedge q\rightarrow r$

前提引入

7

$r$

5,6 假言推理

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原始发表:2023-01-19,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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