Файл: Войтишек В.В. Курс лекций по математике для слушателей подготовительного отделения.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.07.2024

Просмотров: 98

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Зависимость состояний входа и выхода удобно представить табли-

Я

3

г

S

я

о

О

о

о

о

0

1

о

1

0

1

о

0

1

о

{

і

о

о

і

о

0

1

1

о

о

1

1

0

1

1

о

1

0

і

і

1

1

1

1

На эту таблицу можно взглянуть как на две функции

S (Я, В,г) и

^-логические функции .от трех логических переменных

Д<в,г.

Do теореме (см,

стр. 39) любую такую функцию можно записать в ви­

де высказывания,

в котором используются связки конъюнкции,

дизъюнк­

ции, отрицания.

Допустим, что мы имеем набор "черных ящичков" (эти ящики мы, наконец, вскрывать не будем, надо же когда-то остановиться!), осу­ ществляющих соответствующие логические операции. Ящички есть, та­

ким образом,

трех

сортов:

 

 

 

 

 

 

оди н

 

 

один

н е менее

 

оди н

н е л /е н е £

А (U)

Н С

У (или) І м д

âèyr Sxoâcl

è u w ü

 

 

быхос)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеем .

 

 

 

 

 

 

,

 

 

Я(Й,3,г) = (й л& л г) ѵ (Д л В л г )

ѵ ( Д л В л г )

ѵ (ДлЗ лг)

 

 

S(d,8,z) = (ЯлВлг) ѵ(ДлВлг) ѵ (влВлг) у ( ДлВлг) .

 

 

Этот

вид функций получен так: замечаем те

строки

значений

Я, В,г,

где Я

или

S

равно I . Там же

будет равна единице

соответствующая

конъюнкція. Например, шестая строка таблицы даёт

Я го, U )

= /,

 

S (о,і,1) =о.

 

Но . Я л

в

л г - /

на том же наборе.

Эту

конъюнкцию мы включаем в виде дизъюнктивного слагаемого в формулу

для Я (не для

3

) .

 

 

 

Однако ещё рано

строить сумматор, так как он будет громоздким.

Функции Я

(Я,В,г)

и

S (Я, В, г)

можно упростить.

• Так,

 

 

 

 

 

Я (Я, В,г) = (Ялг) у (ДлЁ) у (Q лг);

Я (Я,В,г) = (ЯлВлі) У((ЯѵВѵг)лЯ).

46


Проверю док

S ( й

г)

по таблице истинности.

fl

ß

г

й а В лъ Результат

вѵѣ ѵъ

R

й й ѵ в ѵ г ) л £

о

о

0

О

О

о

У

О

0

1

о

о

У

У

1

У

I

о

о

о

У

У

і

У

1

у

о

0

0

У

о

о

0

о

1

о

1

У

1

У

о

1

1

о

о

У

о

0

у

о

1

о

О

У

- о

о

У

1

1

1

1

У

о

о

Колонку результата можно сравнить с колонкой $ предыдущей таб­ лицы.

Схема двоичного сумматора

§ 6, Замечание о логическом выводе

Речь идёт об импликации и отношении следствия.

Кроме математической существует традиционная логика, которая!

считает,

что "из X

следует

Y

” , такое высказывание истинно,ecjtt,

во-первых, при X

истинном высказывание Y . не может быть ложным,,

т .е . у

обязательно

истинно,

и ,

во-вторых, высказывания X , V

связаны по смыслу, по содержанию. Когда же рассматривают имплика­ цию, то оставляют в силе первое требование. Значит, класс высказы­ ваний о следовании является подклассом импликаций (в этом подклас­ се выполняется второе требование).

Примеры. "Если 9 делится на 3 , то 81 делится на 3" - истнняоё высказывание. "Если 10 делится на 3 , то 100 делится на 3" - лож­ ное ли это высказывание? Общая Форма: "если х делится на 3 , то

4?


для$ Г 1 Г

\

видное)Я<^§?ж

 

x ä делится на 3" является истинным высказыванием.

 

Житейская формулировка истинного

высказывания: "Если бы Дос­

тоевский прожил 150 лет, то он попал

бы на свой юбилей".

Наконец, теоремам-"если треугольник - равнобедренный, то его два угла равны" - доказывается на произвольном треугольнике, дела­

ем замену на отрицание, но утвер

дение истинно.

 

Вывод. Важно, что когда X

истинно,

то у не должно

быть

ложно.

 

 

 

7 . Об употреблении символов

 

В высшей школе употребление

символов ( ѵ , з , =>) стало

привыч­

ным. Здесь их используют чаще всего

сокращения записи.

Вопрос

об употреблении этих же знаков в обычной школе всё ещё це решён.

Опасность состоит

в том, что, во-первых,

эти символы надо

 

употреблять со знанием дела. Например, запись

((х-И)(х-£) = о)

<=*■

( ( х = -I) V c x= f))

бессмысленна. Во-вторых, иногда пишут

и т .д . Эту запись в письменной экзаменационной работе не воегда удается расшифровать. И в-третьих, оаыое опасное представляет

употребление знака равносильности ф=ф

при доказательстве

нера­

венства или при тождественном преобразовании. Как известно,

при

доказательстве неравенства мы,предположив, что неравенство верно, выводим из него цепочку следствий, добираясь до очевидного нера­

венства (т.ѳ . в этот момент в цепочке появляются знаки

=?

) ,

схема такова:

в

(исходное)

 

 

<*=?>ß (оче­

Но теперь следует совершить "обратный ход" и проверить, верна

ли схема

я

=* а

, = > . . . = * я,

= * Я.

 

 

 

Если же Вы написали (сразу

или раздельно, т .е .

так, как

здесь было

только что

описано)

знаки

(<=$•)

в схеме ( в

-£> Я, фф

фф

fl 4Ф-.. .фф

Ф? в) ,

то непонятно,

сделали ли Вы это сознательно

.или бессознательно. Поэтому до сих пор неясна выгода употребления знаков логических связок в средней школе.

На этом мы кончаем краткий обзор логических основ математики и переходим к операциям над множествами.

48


§ 8 . Элементы и множества

 

"Множество

есть многое, мыс­

лимое как

единое".

Кантор,

немецкий ученый.

Понятие множества относится к числу первичных математических

понятий. Оно не может быть сведено к более простым понятиям и в

этом смысле

неопределимо.

 

 

 

Наглядно множество можно понимать как совокупность предметов .

произвольного рода, рассматриваемую как самостоятельный объект.

Слово "множество" есть математический термин,

являющийся синони­

мом таких

слов как "совокупность" "собрание",

"набор",

"система”

и т .д . Предметы, составляющие

множество, называются его

элемента­

ми. Если

й

произвольное множество, то тот факт, что х

есть

элемент

й,

записывается так:

х е й .

 

 

Следует

отметить, что для точной теории

те наглядные пред­

ставления, которые мы связывали со словом "множество", совершенно

не существенны. Важны только формальные свойства

отношения х е й-

('.X

есть

элемент й

) . Эти свойства даются системой аксиом и тео­

рем множеств, которые мы приводить не

будем.

 

 

 

 

 

Некоторые из объектов называются элементами, другие - множе­

ствами. Отношение

х = у

означает,

что

объекты,обозначаемые

символами X ,

 

а , совпадают. Отрицание

этого отношения записывает­

ся

так: X Фу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если X

-

множество,

то

отношение х е Х

означает, что х

есть

элемент множества X

или что х

 

принадлежит X . Отрицание

этого

отношения записывается так

: х

фХ ■

 

 

 

 

 

Если

Х

и

Y

-

два множества,

то отношение X с у

означает,

что каждый элемент множества X

является

элементом множества У

(равносильно

высказыванию (Ух) ( х е X ^

х е У )

) .

 

. Ясно,

что

X

,

и,

если

X < = Y ,

Y ^ X ,

 

то

X

^ Z -

Если

X c Y

и

Y c X ,

то

х

- Y ,

 

т .е . два равных множества состоят

из

одних и тех

же элементов

(равносильно

высказыванию

 

 

 

 

 

( ( Х с у ) л ( У с Х ))

 

( Х = У ) ) .

 

 

 

 

Если

Х с у ,

говорят,

что

х

 

является подмножеством У

Отрицание

отношения

X c Y

 

записывается так:

X Ф У .

 

 

 

Если даны множество X

и свойство

Р

, то

существует единст­

венное подмножество

й

множества

X ,

 

состоящее из всех

тех эле­

49