逻辑学3 第三章 命题及其符号表达

第一节：命题符号化及联结词※引言命题逻辑是数理逻辑的基本组成部分，是谓词逻辑的基础，而数理逻辑是一门用数学方法研究推理过程的科学。

逻辑学主要研究各种论证，建立逻辑学的主要目的在于探索出一套完整的规则，按照这些规则就可以确定任何特定论证是否有效，这些规则通常称为推理规则。

在逻辑学中与其说注重的是论证本身，不如说注重的是论证形式，这样可以依据各项规则并使用机械方法，不难确定论证的有效性，但是，使用这种方法推理时，所遵循的规则一定不能具有二义性。

为表示任何成套规则或者理论，都需要为其配置一种语言。

所以，应制定一种形式语言，在这种形式语言中必须明确地和严格地定义好它的语义和语法，为了避免出现二义性，在形式语言种将使用一些符号，并给这些符号做出明确的定义，同时使用符号还有另外的含义：符号容易书写和处理。

※命题符号化及联结词数理逻辑研究的中心问题是推理，而推理的前提和结论都是表达判断的陈述句，所以，表达判断的陈述句构成了推理的基本单位。

【定义1】命题：能判断真假的陈述叫做命题注意：(1)命题的判断只有两种可能：正确的判断与错误的判断，前者称为命题的真值为真；后者称为命题的真值为假，(2)命题的真值通常使用大写英文字母T和F表示，或使用1和0表示(3)命题必须是具有唯一真值的陈述句【例题1】判断下列语句中哪些是命题(1)2是素数(2)雪是黑色的(3)532=+(4)明年十月一日是晴天(5)3 能被2整除(6)这朵花真好看呀！(7)明天下午有会吗？(8)请关上门！(9)5>+y x(10)地球外的星球上也有人其中：(1)(2)(3)(4)(5)(10)为命题【方法】(1)命题必须是陈述句，所以：非陈述句不是命题(2)命题必须有确定的真值，凡无确定真值的陈述句不是命题，特别注意：真值是否确定与我们是否知道它的真值是两码事(3)注意悖论：如：我正在说谎。

【定义2】原子命题：不能分解为更简单的陈述句叫做原子命题或简单命题【定义3】命题常项：对于简单命题如果它的真值是确定的，则：称其为命题常项或命题常元命题变项：真值可以变化的陈述句成为命题变项或命题变元，用小写的英文字母表示注意：命题变项不是命题【定义4】复合命题：由联结词、标点符号和原子命题复合构成的命题叫做复合命题【定义5】联结词类型(1)否定：设P为一个命题，P的否定是一个新的命题，记做：P如果P为T，则：P⌝为F；如果P为F，则：P⌝为T〖注意〗自然语言常用“非”、“不是”等(2)合取：两个命题P和Q的合取是一个复P∧合命题，记做：Q当且仅当P和Q同时为T时，QP∧的真值为T，否则为F〖注意〗自然语言常用“既……又……”、“不仅……而且……”、“虽然……但是……”等【例题2】将下列命题符号化(1)李平既聪明又用功(2)李平虽然聪明，但不用功(3)李平不但聪明，而且用功(4)李平不是不聪明，而是不用功〖解答〗用p：表示李平聪明，q：表示李平用功则：(1)(2)(3)(4)分别符号化为：∧⌝⌝⌝∧(∧)q∧qppqqpp⌝【练习】将下列命题符号化(1)苹果是红的与香蕉是黄的(2)他打开箱子，并拿出一件衣服(3)张小明和张小华是堂兄弟(4)4是偶数且是素数注意：(3)是简单命题(3)析取：两个命题P和Q的析取是一个复P∨合命题，记做：Q当且仅当P和Q同时为F时，QP∧的真值为F，否则为T〖注意〗自然语言常用“或”表示，注意或具有双义性，可以是兼容或，也可以是排斥或【例题3】将下列命题符号化(1)我选修英文课或数学课(2)灯泡有故障或开关有故障(3)通过电视看杂技或到剧场看这场杂技（异或）(4)小李或小张可以解答这个问题(4)条件：两个命题P和Q，其条件命题是P→一个复合命题，记做：Q当且仅当P的真值为T，且Q的真值为F时，QP→的真值为F，否则为T〖注意〗自然语言常用“只要……就……”、“……仅当……”、“只有……才……”、“如果……则……”等【例题4】将下列命题符号化(1)只要不下雨，我就骑车上班(2)只有不下雨，我才骑车上班(3)如果422=+，则：太阳从东方升起(4) 如果422≠+，则：太阳从东方升起(5)双条件（等价）：两个命题P和Q，其复P↔叫做等价命题合命题Q当且仅当与Q的真值相同时QP↔的真值为T，否则为F〖注意〗自然语言常用“当且仅当”等【例题5】将下列命题符号化3是奇数(1) 4+当且仅当22=(2) 422=+当且仅当3不是奇数(3) 422≠+当且仅当3是奇数(4) 422≠+当且仅当3不是奇数(5)两圆的面积相等当且仅当他们的半径相等(6)两角相等当且仅当它们是对顶角上述介绍的五种联结词成为逻辑联结词，在命题逻辑中，可用这些联结词将各种各样的复合命题符号化，其具体步骤是：(1)分析出各简单命题，将其符号化(2)使用合适的联结词，把简单命题逐个联结起来，组成复合命题的符号化表示【例题6】将下列命题符号化(1)小王是游泳冠军或百米赛冠军(2)小王现在宿舍或在图书馆(3)选小王或小李中的一个人当班长(4)如果我上街，我就去书店看看，除非我很累(5)小王是计算机系的学生，他生于1968年或1969年，他是三好学生〖解答〗(1) 用p：表示小王是游泳冠军，q：表示小王是百米冠军，命题可符号化为：qp∨(2) 用p：表示小王在宿舍，q：表示小王在图书馆，命题可以符号化为：qp∨(3) 用p：表示小王当班长，q：表示小李当班长，命题可以符号化为：⌝p∧∧⌝∨(q)q()p(4)用p：表示我上街，q：表示我去书店看看，r：表示我很累则：命题可以符号化为：)⌝(q→r→p (5) 用p：表示小王是计算机系的学生，q：表示小王生于1968年，r：表示小王生于1969年，s ：表示他是三好学生 则：命题可以符号化为：()p q r s ∧∨∧五种联结词符也称为逻辑运算符，它与普通的数的运算符一样，可以规定运算的优先级，规定：优先级的运算顺序是：↔→∨∧⌝，如果出现的联结词相同，又无括号时，按从左到右的顺序运算；如果有括号，先进行括号中的运算第二节：命题公式及分类 ※命题公式由联结词q p q p q p q p p ↔→∨∧⌝,,,,和多个命题常项可以组成更复杂的复合命题，如果在复合命题中，r q p ,,等不仅可以代表命题常项，也可以代表命题变项，这样组成的复合命题形式叫做命题公式 抽象的讲，命题公式是由命题常项、命题变项、联结词、括号等组成的符号串【定义1】合式公式：(1)单个命题常项或变项1,0,,,,,,,, i i i r q p r q p 是合式公式(2)如果A 是合式公式，则：)(A ⌝也是合式公式(3)如果B A ,是合式公式，则：也是合式公式(4)只有有限次使用(1)、(2)、(3)组成的符号串才是合式公式可以将合式公式称为命题公式，简称公式〖注意〗(1)为方便起见，规定：)(A ⌝，)(),(),(),(B A B A B A B A ↔→∨∧的外层括号可以省略不写(2)根据定义，可知：r q p r q p q p ↔∧→→∨⌝)(),(),(等是命题公式，但r q p r pq →∨⌝→),等不是命题公式一个含有命题变项的命题公式的真值是不确定的，只有对它的每个命题变项用指定的命题常项代替后，命题公式才变成命题，此时其真值唯一确定，由此引出解释或赋值的定义【定义2】解释或赋值设A 为一个命题公式，n p p p ,,,21 为出现在A中的所有的命题变项，给n p p p ,,,21 指定一组真值，称为对A 的一个解释或赋值。

第三章命题与推理概述一、下面句子是否表达命题？如表达命题，试写出其命题形式。

1．今天天气，哈哈！哈哈！答：这句话不表达命题，它并未陈述任何事物情况。

2．大量盗窃国家财物的罪犯难道不应受到法律的制裁吗？答：这句话表达命题。

这是一个反诘句，它表达一个肯定命题：大量盗窃国家财物的罪犯应当受到法律的制裁。

3．你马上过来一下！答：这句话不表达命题。

这是个祈使句，它不表达命题。

4．违反规律是一定要受到惩罚的。

答：这句话表达命题。

它的命题形式：S必然是P。

5．我们的文艺是为什么人的？答：这是个疑问句，不表达命题。

二、请用有具体内容的命题或推理，对下列逻辑形式进行解释：1．只有p，才q。

答：如果用p代表“扩大内需”，用q代表“拉动经济增长”，题中的逻辑形式可解释为：只有扩大内需，才能拉动经济增长。

2．p并且q，所以p。

答：用p代表“张三有能力”，q代表“张三有学历”，题中的逻辑形式可解释为：张三有能力并且有学历，所以，张三有能力。

3．所有S都不是P。

答：用S代表“科学”，用P代表“唯心的”，题中的逻辑形式可解释为：所有科学都不是唯心的。

4．或p，或q，或r。

答：用p代表“他留校教书”，用q代表“他留校搞科研”，用r代表“他留校搞管理”，题中的逻辑形式可解释为：他留校或者教书，或者搞科研，或者搞管理。

5．如果p，那么q。

答：用p代表“天气好”，用q代表“我上山”，题中的逻辑形式可解释为：如果天气好，我就上山。

6．可能p，但并非必然p。

答：用P代表“小华考上大学”，题中的逻辑形式可解释为：小华可能考上大学，但并非他必然考上大学。

三、下列各题是否表达推理？如果是，试指出表达的是哪种推理？1．社会文化日益发展，出现各种各样的方法论。

人们一重视方法，就会忘记原来的主要目标，发生舍本逐末的琐细争论。

这种现象，在人们思考事物，解决问题时也常常发生。

答：不表达推理。

这段话中不存在推论关系。

2．《安娜·卡列尼娜》是有积极的社会意义的：《安娜·卡列尼娜》是优秀的文学作品而优秀的文学作品，都是有积极的社会意义的。

逻辑三大命题一、选言命题结构：或者+选言肢，或者+选言肢。

1、相容选言命题逻辑形式：或者P，或者Q。

真假判断：至少有一肢判断为真。

P非则Q真；Q非则P真；P、Q都为真。

常用的联结项：或者…或者…；可能…也可能…；也许…也许…等。

2、不相容选言命题逻辑形式：要么P，要么Q。

真假判断：有且只能有一肢判断为真。

P真则Q非；Q真则P非。

常用的联结项：要么…，要么…；不是…就是…；…二者必居其一等。

二、联言命题结构：联言肢并且联言肢。

逻辑形式：P并且Q。

真假判断：所有联言肢为真，命题为真。

P真，Q真。

常用的联结项：并且；既…又…；不但…而且…；虽然…但是…；一面…一面…等。

三、假言命题（条件命题）结构：由前件（表示条件的肢判断）、后件（表示结果的肢判断）、联结项三部分组成。

1、充分条件假言命题特征：有此条件必有此结果；无此条件不一定无此结果。

逻辑形式：如果P，那么Q。

真假判断：若P真，Q真，则充分条件假言命题可为真；若P真，Q假，则充分条件假言命题必为假；若P假，Q真，则充分条件假言命题可为真；若P假，Q假，则充分条件假言命题可为真；常用的联结项：如果…那么…；只要…就…；若…则…；所有…都…等。

2、必要条件假言命题特征：无此条件必无此结果，有此条件不一定有此结果。

逻辑形式：只有P，才有Q。

真假判断：若P真，Q真，则必要条件假言命题可为真；若P真，Q假，则必要条件假言命题可为真；若P假，Q真，则必要条件假言命题必为假；若P假，Q假，则必要条件假言命题可为真；常用的联结项：只有…才…；必须…才…；除非…才…；不…不…；没有…就没有…等。

3、充要条件假言命题特征：有此条件必有此结果；无此条件必无此结果。

逻辑形式：只要并且只有P，才有Q。

真假判断：若P真，Q真，则充要条件假言命题可为真；若P真，Q假，则充要条件假言命题必为假；若P假，Q真，则充要条件假言命题必为假；若P假，Q假，则充要条件假言命题可为真；常用的联结项：如果…那么…并且只有…才…；只要…就…并且只有…才…；…当且仅当…等。

基本逻辑符号是用于表示逻辑关系和运算的符号。

以下是一些常见的基本逻辑符号：
1. 命题逻辑符号：
- 命题：用P、Q、R等字母表示
- 命题联结词：
- 蕴含（→）：表示如果A为真，则B也为真。

- 实质蕴含（→）：表示A蕴含B，且A与B内容相关。

- 等价（↔）：表示A与B意义相同，即A为真当且仅当B为真。

- 严格等价（↔）：表示A与B不仅等价，而且内容相关。

- 否定（¬）：表示命题A的否定，即A为真时，¬A为假；A为假时，¬A为真。

2. 逻辑合取（∧）：表示多个命题的合取，即所有命题都为真时，合取命题为真。

3. 逻辑析取（∨）：表示多个命题的析取，即至少有一个命题为真时，析取命题为真。

4. Exclusive OR（⊕）：表示两个命题的异或运算，当两个命题中有且仅有一个为真时，异或命题为真。

5. 全称量词（∀）：表示“对于所有”的意思，用于表示命题对于所有元素都成立。

6. 存在量词（∃）：表示“存在”的意思，用于表示命题存在至少一个元素使其成立。

逻辑学第三章判断和推理第一节判断的概述一、判断的特征1.什么是判断判断是对客观事物情况有所断定的一种思维形式，是用肯定或否定的形式反映周围现实的一种思维形式。

例如：（1）秘书工作要既不失职，又不越权。

（2）张三不是杀人犯。

2.判断的逻辑特征：一是有所断定。

如果对对象既无所肯定，也无所否定，那不是判断。

二是有真假（把我们所讲的逻辑称为二位逻辑）。

判断是对客观事物有所断定的一种思维形式，是对客观事物情况的反映，而不是客观事物本身。

因此，存在着是否真实地反映客观事物的问题。

例：（1）地球是围绕太阳运行的。

（2）地球不是围绕太阳运行的。

3，凡是判断都是命题，但不一定一切命题都是判断，只有当命题加上断定成分后才能成为判断。

如：把门打开。

这是一个祈使句。

应注意的问题：普通逻辑并不考虑思维的具体内容，它只是从判断形式的结构方面研究不同类型的判断的真假特征，以及各种判断之间的真假关系。

至于判断本身的真假，是由实践来检验的。

二、判断与语句1．判断是思维形式，是逻辑学的研究对象。

语句是表达完整思想的语言单位，是语言学的研究对象。

2.任何判断都必须用语句来表达，但并非所有的语句都表示判断。

表达判断的语句在逻辑上也称作命题。

一个语句能否是判断，关键在于它能否直接地表现出判断的两个逻辑性质。

（1）一般来说，陈述句表达判断。

例如：“所有的法律都是有强制性的”，“人民检察院不是审判机关”这些句子都表达判断。

（2）疑问句、祈使句、感叹句一般不表示判断，除非它们都对事物作出了判定。

例如：①美丽的杭州啊！②年轻人，不要吸烟！③有绝对静止的事物吗？3．判断与语句并非一一对应（1）同一个判断可以用不同的语句表达。

例如：①每一个公民都必须遵守法律。

②没有一个公民可以不遵守法律！③难道有可以不遵守法律的公民吗？以上三个句子语法结构都不同，但都表示了同一个判断，即“所有的公民都必须遵守法律”。

（2）同一个语句在不同的语境中可以有不同的判断。

11.1 命题及其符号化[教学重点] 命题的概念和六个联结词的定义[教学目的]1：使学生了解逻辑的框架，命题逻辑的基本要素是命题。

2：通过示例理解命题的概念。

3：通过示例理解合取、析取、异或、蕴涵、等价的含义，了解逻辑语言的精确性，为学习逻辑学打好基础。

4：学会命题符号化的方法。

[教学准备][教学方法]讲述法[课时安排]二课时。

[教学过程]讲述：逻辑是解决推理方法的学科，中心是推理，基本要素是命题，称为命题逻辑。

数理逻辑则是用数学方法研究推理；首先要理解命题是什么，然后了解怎样用数学方法描述命题，甚至逻辑推理。

后者式命题符号化的问题。

板书：第一章命题基本概念1.1 命题及其符号化讲述：首先讨论命题。

板书：一命题A) 概念：在二值逻辑中，命题是或真或假，而不会同时又真又假的陈述句。

判断要点：a 陈述句；b 或真或假，唯一真值；讲述：例：(1)地球是圆的；真的陈述句，是命题(2)2+3=5；真的陈述句，是命题(3)你知道命题逻辑吗？非陈述句，故非命题(4)3-x=5；陈述句,但真假随x的变化而变化，非命题(5)请安静！非陈述句，故非命题(6)火星表面的温度是800 C；现时不知真假的陈述句，但只能要么真要么假，故是命题(7)明天是晴天；尽管要到第二天才能得知其真假，但的确是要么真要么假，故是命题2(8) 我正在说谎；无法得知其真假，这是悖论注意到(4)不是命题，后续章节中会提到，这被称为谓词，命题函数或命题变项。

讲述：类似一般的事物，也有不同的命题，分成不同的类型。

板书：B) 分类：a 简单命题，通常用p,q,r,…,等表示命题变项，命题常项用1(T)，0(F)表示；b 复合命题，由简单命题和联结词构成；讲述：简单命题可以简单地用单个字母表示，但复合命题还包含了联结词，多个命题变项由联结词联结起来成为复合命题。

所以还需要考虑联结词的问题。

板书：二逻辑联结词讲述：首先最为简单的一种情况，就是日常语言中所说的“不”，这是对原有意思的的否定，所以称为否定式板书：1)否定式和否定联结词：命题p⌝p；符号⌝即为否定联结词。