怎么用真值表主析取范式和主合取范式在逻辑学中,主析取范式(PDNF)和主合取范式(PCNF)是将命题公式转化为标准形式的两种技巧。它们可以帮助我们更清晰地领会逻辑表达式的结构和含义。这篇文章小编将通过真值表的技巧,介绍怎样求出一个命题公式的主析取范式和主合取范式。
一、基本概念
1. 主析取范式(PDNF)
主析取范式是由若干个极小项(minterm)组成的析取(“或”)式。每个极小项对应于真值表中使公式为真的一个行。
2. 主合取范式(PCNF)
主合取范式是由若干个极大项(maxterm)组成的合取(“与”)式。每个极大项对应于真值表中使公式为假的一个行。
二、步骤说明
步骤1:列出真值表
根据命题公式中的变量数,列出所有可能的真值组合,并计算公式在每种情况下的结局。
步骤2:找出主析取范式(PDNF)
– 找出真值表中结局为“真”的行。
– 对每一行,构造对应的极小项(即变量取值为真时用原变量,假时用非变量)。
– 将这些极小项用“∨”连接起来,得到主析取范式。
步骤3:找出主合取范式(PCNF)
– 找出真值表中结局为“假”的行。
– 对每一行,构造对应的极大项(即变量取值为假时用原变量,真时用非变量)。
– 将这些极大项用“∧”连接起来,得到主合取范式。
三、示例分析
假设命题公式为:
P → (Q ∧ R)
真值表如下:
| P | Q | R | Q ∧ R | P → (Q ∧ R) |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
主析取范式(PDNF)
从真值表中,P → (Q ∧ R) 为真的行有下面内容7行(第0~3行和第7行):
– 行0: P=0, Q=0, R=0 → 极小项为 ?P ∧ ?Q ∧ ?R
– 行1: P=0, Q=0, R=1 → ?P ∧ ?Q ∧ R
– 行2: P=0, Q=1, R=0 → ?P ∧ Q ∧ ?R
– 行3: P=0, Q=1, R=1 → ?P ∧ Q ∧ R
– 行7: P=1, Q=1, R=1 → P ∧ Q ∧ R
因此,PDNF 为:
?P ∧ ?Q ∧ ?R ∨ ?P ∧ ?Q ∧ R ∨ ?P ∧ Q ∧ ?R ∨ ?P ∧ Q ∧ R ∨ P ∧ Q ∧ R
主合取范式(PCNF)
从真值表中,P → (Q ∧ R) 为假的行只有第4、5、6行:
– 行4: P=1, Q=0, R=0 → 极大项为 P ∨ ?Q ∨ ?R
– 行5: P=1, Q=0, R=1 → P ∨ ?Q ∨ R
– 行6: P=1, Q=1, R=0 → P ∨ Q ∨ ?R
因此,PCNF 为:
(P ∨ ?Q ∨ ?R) ∧ (P ∨ ?Q ∨ R) ∧ (P ∨ Q ∨ ?R)
四、拓展资料表格
| 命题公式 | 主析取范式(PDNF) | 主合取范式(PCNF) |
| P → (Q ∧ R) | ?P ∧ ?Q ∧ ?R ∨ ?P ∧ ?Q ∧ R ∨ ?P ∧ Q ∧ ?R ∨ ?P ∧ Q ∧ R ∨ P ∧ Q ∧ R | (P ∨ ?Q ∨ ?R) ∧ (P ∨ ?Q ∨ R) ∧ (P ∨ Q ∨ ?R) |
五、注意事项
– 极小项和极大项的构造要严格按照变量的真值进行。
– 主析取范式和主合取范式是唯一的,但可以有不同的表示方式。
– 在实际应用中,这两种范式常用于逻辑电路设计、自动定理证明等领域。
怎么样?经过上面的分析技巧,我们可以体系地将任意命题公式转化为主析取范式和主合取范式,从而更好地领会和分析其逻辑结构。
