逻辑集合计数

exut / 2023-08-07 / 原文

逻辑

命题:指可以判断对错的叙述

真值:若命题为真则为真(\(1\)),否则为假(\(0\))

充分必要

\(p \Rightarrow q\)\(p\) 推出 \(q\)\(p\)\(q\) 充分条件,\(q\)\(p\) 必要条件(可以理解为判定和性质的区别)

\(p \Leftrightarrow q\) 即互为充要条件

原命题:若 \(p\)\(q\)

逆命题:若 \(q\)\(p\)

否命题:若 \(\neg p\)\(\neg q\)

逆否命题:若 \(\neg q\)\(\neg p\)

其中原命题和逆否命题真值相同,否命题和逆命题互为逆否命题

量词

全称量词和存在量词:

\(\forall\) 对于任意,全称量词

\(\exists\) 存在,存在量词

考虑这么一件事,就是说

设函数 \(f(x)\)

考虑两种情况

\(\forall x \in R,f(x)<k\)\(k\) 的取值是

\(k>\max f(x)\),因为 \(\forall\) 的任意性

\(\exists x \in R,f(x)<k\)

由于只是存在,我们只能得知 \(k>\min f(x)\)

集合

集合元素三个特征:确定性、互异性、无序性

通常用 \(\{\}\) 描述集合,用\(()\) 描述一个有序对

一个元素 \(a\) 属于 集合 \(A\) 记作 \(a \in A\),不属于记作 \(a \notin A\)

若两个集合 \(A\)\(B\) 满足 \(\forall x \in A,x \in B\),则称 \(A\) 被包含于 \(B\),记作 \(A \subseteq B\)\(A \supseteq B\) 反之同理

若同时满足 \(A \subseteq B\)\(A \supseteq B\) ,则称 \(A=B\)

由于讨论问题时常常要限定范围,则规定全集为所有讨论范围内的集合组成的集合

集合间基本运算主要有 \(\cup\)\(\cap\)\(\setminus\)\(\complement_U\) 全集为 \(U\) 下的补集(以下默认全集为 \(U\))

\(A \cup B = \{x|x \in A 或 x \in B\}\)

\(A \cap B = \{x|x \in A 且 x \in B\}\)

\(\complement_U A = \{x|x \in U 且 x \notin A\}\)

\(A \setminus B = \{x|x \in A 且 x \notin B\} = A \cap \complement_U B\)

运算律:显然并交满足交换和结合律

同时满足 "分配律" 即

\(A \cup ( B \cap C ) = (A\cup B) \cap (A \cup C)\)\(A \cap ( B \cup C ) = (A\cap B) \cup (A \cap C)\)

\(proof:\)

对于式一,\(\forall x \in A\cup (B\cap C)\)

\(x\in A\)则显然也属于右侧

\(x\in ( B \cap C )\),则显然其同时属于 \((A\cup B)\)\((A\cup C)\)

对于式二,\(\forall x \in A \cap ( B \cup C )\),则其要么属于 \((A\cap B)\) 要么属于 \((A\cap C)\),右式成立