11
ROZDZIALI. RACHUNEK ZDAŃ
Nazwa |
Tautologia | |
1. |
prawo podwójnej negacji |
-'(-'P) <-> V |
2. |
prawo wyłączonego środka |
~'(p A -ip) |
3. |
prawo braku trzeciej możliwości |
p V ->p |
4. |
prawa de Morgana |
->(p A 9) <-> (->p V -.g) |
-’(pVg) <-> (-p A ->g) |
Prawa de Morgana pozwalają na wyrażenie alternatywy za pomocą koniunkcji oraz negacji: (p V q) —«(—ip A ~>q). W podobny sposób możemy wyrazić koniunk-
cję za pomocą alternatywy oraz negacji. Kolejna porcja ważnych tautologii dotyczy własności implikacji i równoważności.
Nazwa |
Tautologia | |
1. |
przechodniość implikacji |
((p -> g) A (g ->■ r)) -*(p-łr) |
2. |
eliminacja implikacji |
(p -> «) <-> (--p v g) |
3. |
eliminacje równoważności |
(p +> g) o ((p -> g) A (g -> p)) |
(p«!)«((pAg)v(^A -g)) |
Każda tautologia generuje nieskończenie wiele innych tautologii. Wynika to następującego twierdzenia:
Twierdzenie 1.1 (O podstawianiu) Załóżmy, że p(po, • • • ,Pn) jest tautologią oraz że ipo, .. .tpn są dowolnymi zdaniami. Wtedy zdanie p(tpo,... ,ipn) jest również tautologią.
Dowód tego twierdzenia pozostawiamy czytelnikowi.
Definicja 1.7 Mówimy, że zdania p, ip są równoważne, co zapisujemy p = tp, jeśli
Zauważmy, że p = ip wtedy i tylko wtedy, gdy dla dowolnej waluacji 7r zachodzi równość 7r(p) = 7r(V0- W dalszych rozważaniach będziemy posługiwali się następującymi własnościami pojęcia równoważności zdań:
1. <p=ip,
2. jeśli p = -ip, to ip = p
3. jeśli p = ip oraz 'ifj = rj, to <p = 77
4. p = T wtedy i tylko wtedy, gdy |= p,
5. p = _L wtedy i tylko wtedy, gdy |= ->p.
Pokażemy teraz, że zdania sprzeczne, jako zdania zawsze fałszywe, implikują dowolne inne zdania:
Twierdzenie 1.2 Załóżmy, że p jest zdaniem sprzecznym. Wtedy dla dowolnego zdania ip zdanie p —>■ jest tautologią.
Dowód. Niech 7r będzie dowolną waluacją. Wtedy
□
it{p —» ip) = (tt(p) =>- 7r(V’)) = (0 =>■ 7r(ip)) = 1