Bewijzen en redeneren voor informatici 

Oefenzitting 2: Logica

Basisconcepten

  • Logische bewering P is waar/onwaar (1/0)
     
  • Samengestelde beweringen door  beweringen P,Q te combineren:
    • conjunctie, en \( \wedge\)
    • disjunctie, of \( \vee\)
    • ontkenning, niet \( \neg\)
    • implicatie, \( \Rightarrow\)
    • equivalentie \( \Leftrightarrow\)

      en de samengestelde bewering in haar geheel is terug waar/onwaar

Basisconcepten

  • Waarheidstabel
    • Nuttige tool om waarheidswaarde van samengestelde bewering na te gaan!
    • Bevat alle mogelijke combinaties van waar/onwaar van de componenten van de samengestelde bewering
    • Volledige beschrijving van de samengestelde bewering
       
  • Kwantoren zijn handig als we logische uitspraken willen doen over elementen van verzamelingen
    • Universeel \( \forall x \in A: P(x) \)
    • Existentieel \( \exists x \in A: Q(x) \)
       
  • Net zoals bij verzamelingen, zijn er hier rekenregels

Oefeningen

Oefening 2.6

Waarheidstabel `exclusieve of': P\(\ \oplus\) Q

1 1 0
1 0 1
0 1 1
0 0 0

P

Q

P\(\ \oplus\) Q

Oefening 2.10

Stel dat P ⇒ Q waar is, en P is onwaar: wat kunnen we dan
besluiten over Q?

Q kan zowel waar als onwaar zijn. We kunnen dus niks besluiten.

Oefening 2.16

  • K = de letter is een klinker
  • E = het cijfer is even

    de implicatie die moet gelden is dan K => E.

A B 5 X 6 E F 2

Als de letter een klinker is, moet het cijfer op de andere kant even zijn. Hoeveel kaartjes moet je omdraaien?

Oefening 2.16

  • K = de letter is een klinker
  • E = het cijfer is even
  • K => E.

A B 5 X 6 E F 2

  • De letter A maakt K waar, dus moet worden nagegaan of het cijfer voor deze kaart even is: anders is de implicatie onwaar.
  • De letter B maakt K onwaar, waardoor de implicatie automatisch waar is, dus deze kaart hoeft niet omgedraaid te worden.
  • Het cijfer 5 is niet even, dus mag de letter op de andere kant geen klinker zijn (volgens modus tollens!), dus deze kaart moet ook omgedraaid worden.
  • X maakt ook K onwaar, dus deze kaart hoeft niet omgedraaid te worden.
  • 6 maakt E waar, dus hier is de implicatie ook automatisch waar; deze kaart hoeft niet omgedraaid te worden.
  • Op soortgelijke wijze kunnen we bepalen dat van de overige kaarten, alleen E hoeft te worden omgedraaid.
     
  • Uiteindelijk 3 kaartjes om te draaien!

Oefening 2.24

Toon aan dat P ⇒ Q logisch equivalent is met ¬P ∨ Q.

=

Oefening 2.26

Welk van deze beweringen zijn altijd waar, soms waar (afhankelijk van A en B), of nooit waar

\forall x \in A \cap B: x \in A
\forall x \in A \cup B: x \in A

Altijd waar, (\(x\) in doorsnede).
N.b.: Dit is ook zo als \(A\) de lege verzameling is!

Soms waar. (\(x\) in unie)

Oefening 2.31

Verbind wat equivalent is

Oefening 2.38

Toon aan dat P ∧Q ⇒ P ∨Q een tautologie is, door rekenregels toe te passen.

P\wedge Q\Rightarrow P\vee Q \equiv \neg(P\wedge Q)\vee P\vee Q\\ \equiv (\neg P\vee\neg Q)\vee P\vee Q \\ \equiv \neg P\vee P\vee\neg Q\vee Q \\ \equiv \text{waar}\vee\text{waar} \\ \equiv \text{waar}. \\
Made with Slides.com