内容正文:
第五章
数学与信息技术
二进制
5.1
逻辑术语与逻辑运算
5.2
数学与密码学
5.3
5.2
逻辑术语与逻辑运算
逻辑术语与逻辑运算
5.2
在数学中,有时会使用一些逻辑联结词,如“且”“或”“非”.在日常生活中,我们也经常使用这些逻辑联结词,但表达的含义和用法与数学中的含义和用法却不尽相同.下面介绍数学中使用逻辑联结词“且”“或”“非”联结命题时的含义和用法.
下面先来看几个命题:
(1)6能被2整除;
(2)6能被3整除;
(3)6能被2整除且能被3整除;
(4)6是2的倍数;
观察
(5)6是4的倍数;
(6)6是2的倍数或是4的倍数;
(7)6不是4的倍数.
从上可看出,命题(3)实际上是由命题(1)和命题(2)使用逻辑联结词“且”联结起来的一个新命题,即“6能被2整除且6能被3整除”;命题(6)实际上是由命题(4)和命题(5)使用逻辑联结词“或”联结起来的一个新命题,即“6是2的倍数或6是4的倍数”;命题(7)则是命题(5)的全盘否定.
逻辑术语与逻辑运算
5.2
为叙述简便,常用小写字母表示命题.
一般地,用逻辑联结词“且”把命题和命题联结起来,就得到一个新的命题,记作“”,读作“”.
用逻辑联结词“或”把命题和命题联结起来得到一个新的命题,记作“”,读作“或”.
对一个命题的全盘否定就得到一个新命题,记作“”,读作“非” 或“的否定”.
抽象
逻辑术语与逻辑运算
5.2
探索
命题“”“”“”的真假如何判断呢?它们的真假与命题的真假之间有什么联系?
我们可以从串联电路(如图5.1-1)和并联电路(如图5.1-2)理解“且”和“或”的含义.
逻辑术语与逻辑运算
5.2
若开关的闭合与断开分别对应于命题的真与假,那么在串联电路中,整个电路的接通与断开分别对应于的真与假;在并联电路中,整个电路的接通与断开分别对应于的真与假.
一般地,我们可以得到:
当都是真命题时,是真命题;
当中有一个是假命题时,是假命题;
当中有一个是真命题时,是真命题;
当都是假命题时,是假命题;
当为真命题时,为假命题;
当为假命题时,为真命题.
逻辑术语与逻辑运算
5.2
在前面“观察”的命题中,命题(1)(2)都是真命题,所以命题(3)是真命题;命题(4)是真命题,命题(5)是假命题,所以命题(6)是真命题;由于命题(5)是假命题,所以命题(7)是真命题.
如果把一个命题的真和假分别对应于二进制中的1和0,那么“”“”“”的真假与命题的真假关系可以用下面的真值表来描述:
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
逻辑术语与逻辑运算
5.2
上面的真值表说明,“”运算的两个元素有一个是0,则运算结果总是0,如果两个元素都是1,则运算结果是1;“”运算的两个元素有一个是1,则运算结果总是1,如果两个元素都是0,则运算结果是0;“”运算把1变成0,把0变成1.
逻辑术语与逻辑运算
5.2
1
将下列命题分别用“且”与“或”联结成新命题,并判断它们的真假.
(1):矩形的对角线互相平分,:矩形的对角线相等;
(2):菱形的对角线互相垂直,:菱形的对角线相等;
(3):30是4的倍数,:30是5的倍数.
例
解
(1):矩形的对角线互相平分且相等.
:矩形的对角线互相平分或相等.
由于是真命题,是真命题,所以是真命题,是真命题.
(2):菱形的对角线互相垂直且相等.
:菱形的对角线互相垂直或相等.
由于是真命题,是假命题,所以是假命题,是真命题.
(3):30是4的倍数且是5的倍数.
:30是4的倍数或是5的倍数.
由于是假命题,是真命题,所以是假命题,是真命题.
逻辑术语与逻辑运算
5.2
1
写出下列命题的否定,并判断它的真假.
(1):是周期函数;
(2)
例
解
(1)不是周期函数.
由于是真命题,所以是假命题.
(2)
由于是假命题,所以是真命题.
说一说
如果把命题分别对应于集合,你能说说逻辑联结词“且”
“或”“非”与集合运算的“交”“并”“补”之间的对应关系吗?
逻辑术语与逻辑运算
5.2
$$