命題簡化

上一節我們看到,許多表示複合命題的邏輯式,是由基本命題及其否定之積相加的形式表現出來。這樣的式子稱為邏輯和的標準形式。例如:

R=A+BC

最後一個邏輯式,它的每一項積包含有全部的基本命題或其否定。這樣的邏輯和標準形式稱為“完全的”。

很明顯,一個非標準形式的邏輯式,可以通過展開化為標準形式。而一個標準形式的邏輯式,又可以進一步化為完全標準形式。這隻需反複應用X+X=1這一公式即可。例如:

R=A+BC

讀者完全可以想象得到,一個複合命題的“完全式”的某個項,便可表示為下圖立方體中的某個頂點。標出這些頂點,便得到相應複合命題的幾何模型。

例如,對於複合命題

我們可以分別得到如下的幾何模型。

可能讀者已經發現,圖中的某些棱已被畫為粗線。這是因為當一條棱的兩端同時出現在邏輯和的表示式中

這意味著它可簡化為連接兩點的棱BC。,由圖知,X、Y可簡化為:

Y=AB+BC+AC

同理,若立體模型中某個麵的四個頂點同時出現在邏輯和的表示式中,那麼這部分的表示式便可簡化為代表這個麵的一個字母。例如,前麵提到的

右端四項,分別表示上圖A麵上的四個頂點,於是T可簡化為A。事實上,直接計算有:

=A

需要說明的是:在作命題簡化的時候,我們隻需從邏輯和的標準式開始就可以了。因為標準式一般比“完全式”來得簡單。引進“完全式”隻是為了講解上的方便。實踐上對於已經簡化了的東西,是無需回到更為複雜的模式上去的。這好比馬拉鬆賽跑,此時你已經跑了3公裏,如果你想向觀眾表明你有能力跑完全程,那麼你完全不必回到起點重新跑起,接下跑到終點就是了!

為了讓讀者有所仿效,下麵我們舉一個用立方體簡化複合命題的完整的例。已知:

畫出命題U的幾何模型容易看出,圖中有四個頂點位於A麵上,從而命題U可以簡化為:

U=A+BC

可能有的讀者會問:前麵講的都是三個基本命題的情形,對於四個或更多基本命題的情形又該怎麼辦呢?要回答這個問題我們還需要許多其他的知識,例如需要了解四維立方體或多維立方體的概念等等,在這裏就不講了。