Теорема 2.4. Каждый класс эквивалентности [U] может быть представлен приведенной формулой, т.е. для любой формулы U M существует приведенная формула V.
Приведенная формула для данного класса эквивалентности не является единственной. Определим порядок построения приведенной формулы.
Удаляются операции импликация и эквиваленция по формулам 11, 12.
Операции отрицания спускаются до высказывательных переменных с помощью законов де Моргана и двойного отрицания.
Если это возможно, то полученная приведенная формула упрощается с помощью свойств 3, 4, 5, 6, 9, 10.
Таким образом, проверить эквивалентность формул, тождественную истинность и ложность формулы или упростить ее можно с помощью этого алгоритма.
Задание. Упростить формулу .
Решение. ( )
( ) ( ) A.
Формула U* называется двойственной к приведенной формуле U, если она получена заменой операций конъюнкции на дизъюнкции и наоборот.
Теорема 3.5 (принцип двойственности). Пусть U( ) – приведенная формула, тогда
U*( ) = U( ).
Доказательство. Обозначим k – число логических операций в формуле U. Проведем доказательство индукцией по k.
10. k = 0. В этом случае U = Xi , следовательно, Ud = Xi U ( ).
2 0. Предположим, что теорема верна при k m.
3 0. Покажем, что она верна при k = m + 1.
Пусть U1 и U2 – подформулы U. Каждая из них образована посредством не более, чем m операций, и следовательно, для них теорема верна.
Возможны следующие случаи
а) U = U1;
б) U = U1 U2;
в) U = U1 U2.
Случай а) эквивалентен условию 10 и при нем теорема верна. В случаях б) и в) заменим в каждой из Ui конъюнкцию на дизъюнкцию и наоборот. По определению двойственности будем иметь, соответственно, б): Ud = U U и в): Ud = U U .
В силу законов де Моргана и предположения индукции будем иметь в случае б):
Достарыңызбен бөлісу: |