推理:
$A \rightarrow B$ 为永真式,则记 $A \Rightarrow B$,称 $B$ 为 $A$ 的有效结论。
也就是说,如果 $A$ 为真,那么 $B$ 为真;$A$ 不清楚,$B$ 随便。
类比:$A \leftrightarrow B$ 为永真式,则记 $A \Leftrightarrow B$,等价。
推广:若 $(A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n) \rightarrow B$ 为永真式,则 $B$ 为一组前提 $A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n$ 的有效结论。
所以要判断哪个推理是不是有效的,就要求解是否为永真式。
一些重要的永真蕴含式。记得 $\wedge$ 可以作为 given 进行理解。
$A \Rightarrow A \vee B$ (附加)
$A \wedge B \Rightarrow A, B$ (化简)
$(A \rightarrow B) \wedge A \Rightarrow B$ (假言推理)
$(A \rightarrow B) \wedge \neg B \Rightarrow \neg A$ (拒取式)
$(A \vee B) \wedge \neg A \Rightarrow B$ (析取三段论)
$(A \rightarrow B) \wedge (B \rightarrow C) \Rightarrow A \rightarrow C$ (假言三段论)
$(A \leftrightarrow B) \wedge (B \leftrightarrow C) \Rightarrow A \leftrightarrow C$ (等价三段论)
$(A \rightarrow B) \wedge (C \rightarrow D) \wedge (A \vee C) \Rightarrow B \vee D$ (构造性二难)
举例说明“证明”的流程:
前提: $p \rightarrow q \vee r, \ \ \neg s \rightarrow \neg q, \ \ p \wedge \neg s$ 三个永真式。
结论:$r$
证明:
① $p \wedge \neg s$ 引入前提
② $p$ ①化简
③ $\neg s$ ①化简
④ $\neg s \rightarrow \neg q$ 引入前提
⑤ $\neg q$ ④③假言推理
⑥ $p \rightarrow q \vee r$ 引入前提
⑦ $q \vee r$ ⑥②假言推理
⑧ $r$ ⑦⑤ 析取三段论
下面介绍一些特殊方法。
如果推理结构具有形式: $(A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n) \rightarrow (A \rightarrow B)$ ,可以把 $A$ 也当做已知前提(称为附加前提,即等价于去推理 $(A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n \wedge A) \rightarrow B$ 。
用在证明流程中:把 $A$ 当作“引入附加前提”去用,得到 $B$ 。
方法可行性的证明:
$$ \begin{align*} & (A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n) \rightarrow (A \rightarrow B) \\ \Leftrightarrow \ & \neg (A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n) \vee (\neg A \vee B) \\ \xLeftrightarrow[]{结合律} \ & \neg (A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n) \vee \neg A \vee B \\ \xLeftrightarrow[]{德·摩根律} \ & \neg (A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n \wedge A) \vee B \\ \Leftrightarrow \ & (A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n \wedge A) \rightarrow B \end{align*} $$
如果推理结构具有形式: $(A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n) \rightarrow B$ ,若 $\neg B$ 为前提能推出矛盾如 $\rightarrow A_i \wedge \neg A_i$ ,则推理结构为永真式。
或者说, $\neg (A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n \wedge \neg B)$ 和 $(A_1 \wedge A_2 \wedge \cdots \wedge A_n) \rightarrow B$ 等价。
用在证明流程中:将 $\neg B$ 当作”引入结论的否定“去用,得到矛盾如 $A_i \wedge \neg A_i$ 等。
方法可行性的证明:同上理,结合律+德摩根律,判定两个式子等价。
例子:
![QH79]{FJB6_M4X{MIK(BIMW.png](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/07a2aa4c-61dc-4445-98a7-22feede92121/QH79FJB6_M4XMIK(BIMW.png)