Примеры.
1. Докажем 1-й из законов поглощения XÚ(XY) º X, используя правило замены.
– по свойству констант (№ 6).
Вынесем Х за скобки по закону дистрибутивности:
– два раза воспользовались свойствами констант.
2. Упростить формулу .
Воспользуемся 1-м законом поглощения: (XY)ÚХ º X. Сделаем в нём подстановку
, получим
º X. Теперь в исходной формуле сделаем замену (
) / Х. Получим
º
.
Приведем еще несколько эквивалентностей, имеющих широкое применение.
11. .
12. .
13. Законы склеивания
,
.
Эквивалентность формул является отношением эквивалентности, поэтому, согласно известной теореме о разбиении, множество M можно разбить на классы эквивалентности, включив в один класс эквивалентные между собой формулы. Каждой формуле U соответствует класс эквивалентности, который обозначается [U].
Определение.Формула называется приведенной, если она содержит операции конъюнкции, дизъюнкции и операцию отрицания, относящуюся к высказывательным переменным.
Теорема 2.5. Каждый класс эквивалентности [U] может быть представлен приведенной формулой, т.е. для любой формулы UM существует приведенная формула V.
Доказательствотеоремы проведём конструктивно, т.е. определим порядок построения приведенной формулы.
1. Удаляются операции «импликация» и «эквиваленция» по формулам 11, 12.
2. Операции отрицания спускаются до высказывательных переменных с помощью законов де Моргана и двойного отрицания.
3. Если это возможно, то полученная приведенная формула упрощается с помощью свойств 3, 4, 5, 6, 9, 10.
Таким образом, проверить эквивалентность формул, тождественную истинность и ложность формулы или упростить ее можно с помощью этого алгоритма.
Замечание.Приведенная формула для данного класса эквивалентности не является единственной.
Пример. Упростить формулу .
Решение. º
– заменили импликацию по № 11.
Далее º
º
º A.