モーガンの法則



Lモーガンの目 それらは命題論理で使用される推論の規則であり、それは選言または命題変数の選言と連言を否定することの結果が何であるかを確立します。これらの法律は数学者Augustus De Morganによって定義されました。.

モーガンの法則は、数学的推論の妥当性を実証するための非常に有用な手段を表しています。後で彼らは数学者George Booleによって集合の概念の中で一般化された。.

Booleによるこの一般化は、Morganの初期の法則と完全に同等ですが、命題ではなく集合のために特別に開発されたものです。この一般化は、モーガンの法則としても知られています。.

索引

  • 1命題論理のレビュー
    • 1.1誤謬
    • 1.2命題
  • 2モーガンの法則
    • 2.1デモンストレーション
  • 3セット
    • 3.1集合の和集合、積集合、補集合
  • 4モーガンの集合法
  • 5参考文献

命題論理のレビュー

モーガンの法則が具体的にどのように使用されているかを見る前に、命題論理の基本的な概念を覚えておくと便利です。 (詳細については命題論理の記事を参照してください).

数学的(または命題)論理の分野では、推論は一連の前提または仮説から発せられる結論です。この結論は、前述の前提とともに、数学的推論として知られるものを生み出します。.

この推論は証明または否定できなければなりません。つまり、数学的推論におけるすべての推論や結論が正しいわけではないということです。.

誤謬

真実であると仮定される特定の仮定から生じる誤った推論は誤謬として知られています。誤謬には正しいと思われる議論であるという特異性がありますが、数学的にはそうではありません。.

命題論理は、あいまいさなしに、数学的推論を検証または反論することができる方法を用いて、方法を正確に開発し提供することを担当する。つまり、施設からの有効な結論を推論します。これらの方法は推論規則として知られており、モーガンの法則はその一部です。.

命題

命題論理の本質的な要素は命題です。命題は、それらが有効であるかどうかを言うことができるが、同時に真実でも偽でもないことができないということについて言えることができるステートメントです。この問題にあいまいさはないはずです.

足し算、引き算、掛け算、割り算の操作で数を組み合わせることができるのと同じように、命題は、既知の接続詞(または接続子)論理によって否定することができます。 、 "O")、接続詞(Ʌ、 "and")、条件付き(→、 "if ...、then ...")、および2条件付き(↔、 "yes"、および "if"のみ).

より一般的に作業するために、特定の命題を考慮するのではなく、あらゆる命題を表す命題変数を考慮します。通常、それらは小文字のp、q、r、sなどで表されます。.

命題公式は、いくつかの論理接続詞を通した命題変数の組み合わせです。言い換えれば、それは命題変数の合成です。彼らは通常ギリシャ文字で表されます.

命題公式は、最初の式が真実になるたびに後者が真実であるときに論理的に別のものを暗示すると言われています。これは次のように表されます。

2つの命題式の間の論理的意味が相互的であるとき、すなわち前の意味が反対方向でも有効であるとき、式は論理的に等価であると言われ、それは次のように表されます。

論理的等価性は命題公式間の一種の等式であり、必要に応じて一方を他方に置き換えることを可能にします。.

モーガンの法則

モーガンの法則は、2つの命題形式の間の2つの論理的等価性から成ります。

これらの法則は、関連する変数の否定として、選言または接続詞の否定を分離することを許可します。.

最初のものは次のように読むことができます。選言の否定は否定の接続詞に等しいです。そして2番目のものはこのように読む:接続詞の否定は否定の選言である.

言い換えれば、2つの命題変数の選言を否定することは、両方の変数の否定の結合と等価です。同様に、2つの命題変数の接続を否定することは、両方の変数の否定の選言と同じです。.

前述のように、この論理的等価性を代用することは、他の既存の推論規則とともに重要な結果を示すのに役立ちます。これらを使えば、多くの命題式を単純化することができます。.

以下は、これらのモーガンの法則のうち、推論規則を使用した数学的証明の例です。具体的には、

以下と同等です。

後者は理解と開発が簡単です.

デモンストレーション

Morganの法律の有効性は数学的に証明できることを言及する価値があります。一つの方法はあなたの真理値表を比較することです.

セット

推論の同じ規則と命題に適用される論理の概念も集合を考慮して開発することができます。これは、数学者George Booleにちなんで、ブール代数として知られているものです。.

ケースを区別するためには、表記法を変更してセットに変換する必要があります。これは、命題論理についてすでに見たものです。.

セットはオブジェクトの集まりです。集合は大文字のA、B、C、Xなどで示され、集合の要素は小文字のa、b、c、xなどで示されます。要素aが集合Xに属する場合、それは次のように表されます。

Xに属していない場合、表記は次のとおりです。

集合を表現する方法は、それらの要素をキーの中に配置することです。たとえば、自然数の集合は次のように表されます。

集合は、それらの要素の明示的なリストを書かずに表現することもできます。それらは:の形式で表すことができます。 2つのポイントは「そのように」読まれます。集合の要素を表す変数は2つの点の左側に配置され、それらが満たすプロパティまたは条件は右側に配置されます。これは、

たとえば、-4より大きい整数のセットは次のように表すことができます。

または同等に、より簡単に言うと、

同様に、次の式はそれぞれ偶数と奇数のセットを表します。

集合の和集合、積集合、補集合

次に、集合の場合の論理接続詞の類似体が表示されます。これは、集合間の基本操作の一部です。.

連合と交差点

集合の和集合と共通部分はそれぞれ次のように定義されます。

たとえば、次のセットを考えます。

次に、あなたがしなければならない:

補完

集合の補集合は、その集合に属さない要素(元の表現と同じタイプ)によって形成されます。集合Aの補数は、で表されます。

例えば、自然数の中では、偶数の集合の補数は奇数の補数であり、その逆も成り立ちます。.

集合の補数を決定するためには、考慮されている普遍的または主要な要素の集合を最初から明確にしなければなりません。例えば、有理数体上の自然数上の集合の補数を考慮することは等しくありません。.

次の表は、以前に定義された集合の操作と命題論理の接続的なものとの間に存在する関係または類似性を示しています。

セットのためのモーガンの法則

最後に、集合に関するモーガンの法則は以下のとおりです。

言い換えれば、和集合の補集合は補集合の交差点であり、交差点の補集合は補集合の和集合です。.

最初の等式の数学的証明は次のようになります。

2番目のデモは類似しています.

参考文献

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