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
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