第1页共5页“离散数学”数理逻辑部分考核试题答案━━━━━━━━━━━━━━━━━━★━━━━━━━━━━━━━━━━━━一、命题逻辑基本知识(5分)1、将下列命题符号化(总共4题,完成的题号为学号尾数取4的余,完成1题。共2分)(0)小刘既不怕吃苦,又爱钻研。解:p∧q,其中,P:小刘怕吃苦;q:小刘爱钻研。(1)只有不怕敌人,才能战胜敌人。解:q→p,其中,P:怕敌人;q:战胜敌人。(2)只要别人有困难,老张就帮助别人,除非困难已经解决了。解:r→(p→p),其中,P:别人有困难;q:老张帮助别人;r:困难解决了。(3)小王与小张是亲戚。解:p,其中,P:小王与小张是亲戚。2、判断下列公式的类型(总共5题,完成的题号为学号尾数取5的余,完成1题。共1分)(0)A:((pq)((pq)(pq)))r(1)B:(p(qp))(rq)(2)C:(pr)(qr)(3)E:p(pqr)(4)F:(qr)r解:用真值表判断,A为重言式,B为矛盾式,C为可满足式,E为重言式,F为矛盾式。3、判断推理是否正确(总共2题,完成的题号为学号尾数取2的余,完成1题。共2分)(0)设y=2|x|,x为实数。推理如下:如y在x=0处可导,则y在x=0处连续。发现y在x=0处连续,所以,y在x=0处可导。解:设y=2|x|,x为实数。令P:y在x=0处可导,q:y在x=0处连续。由此,p为假,q为真。本题推理符号化为:(pq)qp。由p、q的真值,计算推理公式真值为假,由此,本题推理不正确。(1)若2和3都是素数,则6是奇数。2是素数,3也是素数。所以,5或6是奇数。解:令p:2是素数,q:3是素数,r:5是奇数,s:6是奇数。由此,p=1,q=1,r=1,s=0。本题推理符号化为:((pq)→s)pq)→(rs)。计算推理公式真值为真,由此,本题推理正确。二、命题逻辑等值演算(5分)1、用等值演算法求下列公式的主析取范式或主合取范式(总共3题,完成的题号为学号尾数取3的余,完成1题。共2分)(0)求公式p→((q∧r)∧(p∨(q∧r)))的主析取范式。解:p→((q∧r)∧(p∨(q∧r)))p∨(q∧r∧p)∨(q∧r∧q∧r)p∨(q∧r∧p)∨0(p∧q∧r)∨(p∧1∧1)∨(q∧r∧p)(p∧(q∨q)∧(r∨r))∨(q∧r∧p)(p∧(q∨q)∧(r∨r))∨m7(p∧q∧r)∨(p∧q∧r)∨(p∧q∧r)∨(p∧q∧r)∨m7m0∨m1∨m2∨m3∨m7.(1)求公式((p→q))∨(q→p)的主合取范式。解:((p→q))(q→p)(p→q)(p→q)(p→q)pqM2.第2页共5页(2)求公式(p→(p∨q))∨r的主析取范式。解:(p→(pq))rp(pq)r(ppqr)1m0∨m1∨m2∨m3∨m4∨m5∨m6∨m7.2、应用分析(总共2题,完成的题号为学号尾数取2的余,完成1题。共3分)(0)某村选村委,已知赵炼玉、钱谷王、孙竹湾被选进了村委,三村民甲、乙、丙预言:甲预言:赵炼玉为村长,钱谷王为村支书。乙预言:孙竹湾为村长,赵炼玉为村支书。丙预言:钱谷王为村长,赵炼玉为村妇女主任。村委分工公布后发现,甲乙丙三人各预测正确一半。赵炼玉、钱谷王、孙竹湾各担任什么职务?解:设P1:赵炼玉为村长,p2:钱谷王为村长,p3:孙竹湾为村长,q1:赵炼玉为村支书,q2:钱谷王为村支书,r1:赵炼玉为村妇女主任。判断公式F((p1q2)(p1q2))((p3q1)(p3q1))((p2r1)(p2r1))p1q2p3q1q2r11q2p3r1,由此,钱谷王为村支书,孙竹湾为村长,赵炼玉为村妇女主任。说明:p1、p2、p3有且仅有一个为真,q1、q2有且仅有一个为真。一个人不能担任两职,一个职务不可由两人同时担任。(1)某公司派赵、钱、孙、李、周五人出国学习。选派条件是:①若赵去,钱也去。②李、周两人必有一人去。③钱、孙两人去且仅去一人。④孙、李两人同去或同不去。⑤如周去,则赵、钱也同去。如何选派他们出国?解:①设p:派赵去,q:派钱去,r:派孙去,s:派李去,u:派周去。②(1)(pq)(2)(su)(3)((qr)(qr))(4)((rs)(rs))(5)(u(pq))③(1)~(5)构成的合取式为:A=(pq)(su)((qr)(qr))((rs)(rs))(u(pq))(pqrsu)(pqrsu)由此可知,A的成真赋值为00110与11001,因而派孙、李去(赵、钱、周不去),或派赵、钱、周去(孙、李不去)。三、命题逻辑推理(5分)在自然推理系统中,构造下列推理过程(总共3题,完成的题号为学号尾数取3的余,完成1题。共5分)(0)如果张老师出国,则若李老师出国,王老师出国。现在的情况是张老师与李老师都要出国。所以,王老师不出国,则孙老师出国。解:形式化:p:张老师出国;q:李老师出国;r:王老师出国;s:孙老师出国。前提:p(qr),pq结论:rs证明:①p(qr)【前提引入】②p(qr)pqr【①置换】③pq【前提引入】④r【②③假言推理】⑤rs【④附加规则】⑥r∨s【⑤置换】⑦rs【⑥置换】证毕。第3页共5页(1)若张同学与李同学是乐山人,则王同学是雅安人,若王同学是雅安人,则他喜欢吃雅鱼,然而,王同学不喜欢吃雅鱼,张同学是乐山人。所以,李同学不是乐山人。解:形式化:p:张同学是乐山人;q:李同学是乐山人;r:王同学是雅安人;s:王同学喜欢吃雅鱼。前提:(pq)r,rs,s,p结论:q证明:①(pq)r【前提引入】②rs【前提引入】③(pq)s【①②假言三段论】④s【前提引入】⑤(pq)【③④拒取式】⑥pq【⑤置换】⑦p【前提引入】⑧q【⑥⑦析取三段论】证毕。(2)若n是偶数并且大于5,则m是奇数。只有n是偶数,m才大于6。现有n大于5。所以,若m大于6,则m是奇数。解:形式化:p:n是偶数;q:n大于5;r:m是奇数;s:m大于6。前提:(pq)r,sp,q结论:sr证明:①q【前提引入】②sq【①附加规则】(这是证明的关键)③sq【②置换】④sp【前提引入】⑤(sq)q(sp)【③④合取】⑥s(pq)【⑤置换】⑦(pq)r【前提引入】⑧sr【⑥⑦假言三段论】证毕。四、一阶逻辑的基本概念(5分)1、一阶逻辑命题形式化(总共6题,完成的题号为学号尾数取6的余,完成1题。共2分)(0)人人都生活在地球上。解:x(F(x)→G(x)),其中,F(x):x是人,G(x):x生活在地球上。(1)有的人长着金色的头发。解:x(F(x)G(x)),其中,F(x):x是人,G(x):x长着金色的头发。(2)没有能表示成分数的无理数。解:x(F(x)G(x)),其中,F(x):x是无理数,G(x):x能表示成分数。(3)说所有的男人比所有的女人力气大是不正确的。解:xy(F(x)G(y)→S(x,y)),其中,F(x):x是男人,G(x):x是女人,S(x,y):x比y力气大。(4)有的学生不住在校内。解:x(F(x)G(x)),其中,F(x):x是学生,G(x):x住在校内。(5)说有的男人比所有的女人力气大是正确的。。解:x(F(x)y(G(x)→S(x,y))),其中,F(x):x是男人,G(x):x是女人,S(x,y):x比y力气大。第4页共5页2、给出下列公式的一个成真解释和一个成假解释(总共3题,完成的题号为学号尾数取3的余,完成1题。共3分)(0)x(F(x)G(x))解:取解释I1:个体域为人的集合,F(x):x是男人,G(x):x是女人。则在I1解释下,x(F(x)G(x))为真命题。取解释I2:个体域为人的集合,F(x):x是中国人,G(x):x是美国人。则在I2解释下,x(F(x)G(x))为假命题。(1)x(F(x)G(x)H(x))解:取解释I1:个体域为人的集合,F(x):x是教师,G(x):x是党员,H(x):x是班主任。则在I1解释下,x(F(x)G(x)H(x))为真命题。取解释I2:个体域为人的集合,F(x):x是男人,G(x):x是女人,H(x):x是班主任。则在I2解释下,x(F(x)G(x)H(x))为假命题。(2)x(F(x)y(G(y)H(x,y)))解:取解释I1:个体域为整数集合,F(x):x是正整数,G(x):x是负整数,H(x,y):x比y大。则在I1解释下,x(F(x)y(G(y)H(x,y)))为真命题。取解释I2:个体域为自然数集合,F(x):x是奇数,G(x):x是偶数,H(x,y):x比y大。则在I2解释下,x(F(x)y(G(y)H(x,y)))为假命题。五、一阶逻辑等值演算(5分)1、证明等值式(总共2题,完成的题号为学号尾数取2的余,完成1题。共1分)(0)证明等值式:x(A(x)B)xA(x)B。证明:x(A(x)B)x(A(x)B)xA(x)BxA(x)BxA(x)→B。(1)证明等值式:x(A(x)B)xA(x)B。解:x(A(x)B)x(A(x)B)xA(x)BxA(x)BxA(x)→B2、给出下列公式的前束范式(总共4题,完成的题号为学号尾数取4的余,完成1题。共2分)(0)x(F(x)→G(x))解:x(F(x)→G(x))x(F(x)G(x))x(F(x)G(x))(1)x(F(x)G(x))解:x(F(x)G(x))x(F(x)G(x))x(F(x)G(x))x(F(x)→G(x))(2)yF(x,y)xG(x,y,z)解:yF(x,y)xG(x,y,z)yF(u,y)xG(x,v,z)yx(F(u,y)G(x,v,z))(3)xF(x)→y(G(x,y)H(x,y))解:xF(x)→y(G(x,y)H(x,y))zF(z)→y(G(x,y)H(x,y))z(F(z)→y(G(x,y)H(x,y)))zy(F(z)→(G(x,y)H(x,y)))3、例证(总共2题,完成的题号为学号尾数取2的余,完成1题。共2分)(0)举例说明“对无分配律”。解:对无分配律指:不存在等价关系x(A(x)B(x))xA(x)xB(x)。例如,取解释I:个体域为人的集合,F(x):x是男人,G(x):x是女人。x(A(x)B(x))的真值为真,而xA(x)xB(x)的真值为假。(1)举例说明“对无分配律”。解:对无分配律指:不存在等价关系x(A(x)B(x))xA(x)xB(x)。例如,取解释I:个体域为人的集合,F(x):x是男人,G(x):x是女人。x(A(x)B(x))的真值为假,而xA(x)xB(x))的真值为真。第5页共5页六、一阶逻辑推理(5分)在自然推理系统中,构造下列推理过程(总共2题,完成的题号为学号尾数取2的余,完成1题。共5分)(0)每个喜欢步行的人都不喜欢骑自行车,每个人或者喜欢骑自行车或者喜欢乘汽车,有的人不喜欢乘汽车。所以,有的人不喜欢步行。(个体域为人类集合)解:形式化:F(x):x喜欢步行;G(x):x喜欢骑自行车;H(x):x喜欢乘汽车。前提:x(F(x)→G(x)),x(G(x)H(x)),xH(x)结论:xF(x