由以上三步,可将任一公式化成与之等值的析取范式或合取范式。定理得证。 2.求范式的步骤 对一个已给的公式, 可按下述步骤求得该公式的合取范式和析取范式。 (1) 消去已给公式中的联结词→和 ![]() A→B = ![]() A ![]() ![]() ![]() = (A∧B)∨( ![]() ![]() 因范式中不出现→, ![]() (2) 重复使用摩根律和双重否定律, 把否定词内移到直接作用于命题变项上。这可利用等值式: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 将所有的否定词, 都内移到命题变项前, 这也是范式的要求。 (3) 重复使用分配律。这可利用等值式: A∧(B∨C) = (A∧B)∨(A∧C) (多用于求析取范式) A∨(B∧C) = (A∨B)∧(A∨C) (多用于求合取范式) 将公式化成一些合取式的析取, 或化成一些析取式的合取, 都必须使用分配律来实现。 对任一公式,经步骤(1)、(2)、(3)必能化成范式。而且所求得的范式与该公式等值。 3.求范式举例 ![]() 求 ![]() ![]() 解: ![]() ![]() = ( ![]() ![]() ![]() ![]() = ( ![]() ![]() ![]() ![]() = ( ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 这已是析取范式了。又因P∧ ![]() ![]() ![]() ![]() (P∧ ![]() ![]() 可见一公式的范式不是唯一的。 ![]() 求 ![]() ![]() 解: ![]() ![]() = ( ![]() ![]() ![]() ![]() = ((P∨Q)∨(P∧Q))∧(( ![]() ![]() ![]() ![]() = (P∨Q)∧( ![]() ![]() 也可由已求得的一种范式, 使用分配律来求另一种范式。如依例1求得的析取范式, 便可得合取范式。 (P∧ ![]() ![]() = (P∨ ![]() ![]() ![]() ![]() = (P∨Q)∧( ![]() ![]() 这是合取范式了,同例2的结果。反过来, 由合取范式使用分配律便可得析取范式。 求一个公式的析取范式和合取范式的步骤是一样的,不同的是选取合适的等值式和分配律,以使形成相应的范式。 4.范式可用来判断重言式和矛盾式 若一公式的合取范式中,所有的析取式都至少含有一个互补对,则该范式及相应的公式必为重言式。 若一公式的析取范式中,所有的合取式都至少含有一个互补对,则该范式及相应的公式必为矛盾式。 ![]() 举例:判定下列公式为何种公式: (1) ![]() ![]() ![]() (2)(P→Q)→P 思路:要判定一个公式是何种公式,可以将公式化为某种形式的范式,再由上面的定理判定它是否为永真式或永假式,如果此时不能判定,则还要化为另一种形式的范式再由定理来判定。如果由析取范式判定了公式不是永假式,由合取范式又判定了不是永真式,则公式就是可满足式。 解:(1)将公式化为合取范式为 ![]() ![]() ![]() = ( ![]() ![]() ![]() = ( ![]() ![]() ![]() ![]() 它有两个合取项,第一个是简单析取 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() (2)将公式化为两种范式分别为 (P→Q)→P = ![]() ![]() ![]() 和 (P→Q)→P = (P∧ ![]() ![]() 由定理可知原公式既非永真式又非永假式,因此它是一个可满足式。 说明:由本题可以看出,用范式来判定一个公式是何种公式是可以办到的,即命题逻辑的判定问题完全可以通过范式来解决。但如此判定是很麻烦的,有时需要求出两种范式才能得出结论,如本题中的(2)就是如此。即使是(1)这种情况,如果开始并不是化为合取范式,而是化为析取范式了,可能也得不出结论而还要化为合取范式才行。这是范式的又一个不足之处。 |