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命题是数学逻辑的基础概念。命题是一个具有确定真假值的陈述句,它要么是真的,要么是假的,但不能同时既真又假。比如"北京是中国的首都"是一个真命题,而"你吃饭了吗"是疑问句,不具有真假值,所以不是命题。
每个命题都有确定的真假值。真命题是符合客观事实的陈述,用T表示;假命题是不符合客观事实的陈述,用F表示。比如"2+2=4"是真命题,而"月球比地球大"是假命题。命题逻辑就是研究这些真假值之间关系的数学分支。
命题分为原子命题和复合命题。原子命题是不能再分解的基本命题,如"今天下雨"。复合命题是由逻辑联结词连接原子命题构成的,如"今天下雨且刮风"。原子命题结构简单不可分解,而复合命题结构复杂可以分解为更简单的部分。
逻辑联结词用于连接原子命题构成复合命题。主要的逻辑联结词有:否定,用符号非表示;合取,用且表示;析取,用或表示;蕴含,用如果则表示;等价,用当且仅当表示。这些联结词各有不同的逻辑含义和真值条件。
让我们用具体例子说明复合命题。设p为"今天是晴天",q为"今天是周末"。合取p且q表示"今天是晴天且是周末",只有当两个条件都满足时才为真。析取p或q表示"今天是晴天或是周末",只要有一个条件满足就为真。蕴含和等价也有各自的真值条件。
逻辑联结词是构建复合命题的重要工具。否定联结词改变命题的真假值,将真变假,假变真。合取联结词表示"并且",只有当两个命题都为真时结果才为真。析取联结词表示"或者",只要有一个命题为真结果就为真。蕴含联结词表示条件关系,等价联结词表示双向条件关系。
蕴含命题是命题逻辑中的重要概念。蕴含命题"如果p则q"只有在前件为真而后件为假时才为假,其他情况都为真。这看起来可能违反直觉,但这是逻辑学中的约定。比如"如果我中彩票则我捐款",只有当我真的中了彩票却没有捐款时,这个承诺才算被违背。如果我没中彩票,无论是否捐款,这个承诺都没有被违背。
推理规则是命题逻辑推理的基础工具。假言推理是最基本的推理规则:如果我们知道"如果p则q"为真,并且p为真,那么我们可以推出q为真。拒取式推理则相反:如果"如果p则q"为真,但q为假,那么p必须为假。这些推理规则保证了从真前提推出真结论,是逻辑推理的有效模式。