MathLabs
Định lýĐã chứng minh

Luật De Morgan cho mệnh đề

Phát biểu

Với mọi mệnh đề P,QP, Q: ¬(P∧Q)≡(¬P)∨(¬Q)\neg(P \wedge Q) \equiv (\neg P) \vee (\neg Q) và ¬(P∨Q)≡(¬P)∧(¬Q)\neg(P \vee Q) \equiv (\neg P) \wedge (\neg Q).

Vì sao đúng?

"Không phải cả hai" luôn tách thành hai trường hợp đầy đủ — ít nhất một cái sai — và đó chính là tuyển của các phủ định; đây là bộ khung logic đằng sau việc phủ định mệnh đề "với mọi" và đằng sau các mạch số biến cổng AND thành cổng OR của các đầu vào đã đảo (tương đương NAND/NOR).

Phác thảo chứng minh

Ta chứng minh ¬(P∧Q)≡(¬P)∨(¬Q)\neg(P \wedge Q) \equiv (\neg P) \vee (\neg Q) bằng cách xét đầy đủ bốn trường hợp giá trị chân lý của PP và QQ, vì một công thức mệnh đề được xác định hoàn toàn bởi bảng chân trị của nó.

Trường hợp P=1,Q=1P=1, Q=1: P∧Q=1P \wedge Q = 1, nên ¬(P∧Q)=0\neg(P\wedge Q)=0. Đồng thời ¬P=0\neg P=0 và ¬Q=0\neg Q=0, nên (¬P)∨(¬Q)=0(\neg P)\vee(\neg Q)=0. Hai vế bằng nhau, cùng là 00.

Trường hợp P=1,Q=0P=1, Q=0: P∧Q=0P\wedge Q=0, nên ¬(P∧Q)=1\neg(P\wedge Q)=1. Đồng thời ¬P=0\neg P=0, ¬Q=1\neg Q=1, nên (¬P)∨(¬Q)=1(\neg P)\vee(\neg Q)=1. Hai vế bằng nhau, cùng là 11.

Trường hợp P=0,Q=1P=0, Q=1: theo tính đối xứng với trường hợp trên, ¬(P∧Q)=1\neg(P\wedge Q)=1 và (¬P)∨(¬Q)=1(\neg P)\vee(\neg Q)=1. Hai vế khớp nhau.

Trường hợp P=0,Q=0P=0, Q=0: P∧Q=0P\wedge Q=0, nên ¬(P∧Q)=1\neg(P\wedge Q)=1. Đồng thời ¬P=1\neg P=1, ¬Q=1\neg Q=1, nên (¬P)∨(¬Q)=1(\neg P)\vee(\neg Q)=1. Hai vế khớp nhau.

Cả bốn dòng của bảng chân trị đều khớp, vậy ¬(P∧Q)≡(¬P)∨(¬Q)\neg(P \wedge Q) \equiv (\neg P) \vee (\neg Q) là một hằng đúng (tautology, đúng với mọi phép gán). Luật thứ hai ¬(P∨Q)≡(¬P)∧(¬Q)\neg(P \vee Q) \equiv (\neg P) \wedge (\neg Q) suy ra bằng cách kiểm bốn dòng tương tự, hoặc bằng đại số: thay P,QP, Q trong luật thứ nhất bởi ¬P,¬Q\neg P, \neg Q rồi phủ định hai vế, dùng ¬¬X≡X\neg\neg X \equiv X.

Chủ đề chứa định lý này

Chứng minh từng bước

Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.

Tài liệu tham khảo

  1. Kenneth H. Rosen (2018). Discrete Mathematics and Its Applications
  2. George Boole (1854). An Investigation of the Laws of Thought