一阶等价式与蕴含式

AB是一阶逻辑公式,若AB为永真式,则称AB等价的,记为AB.

AB表明在任意的解释和赋值下,AB都具有相同的值。

例如:

x¬¬P(x)xP(x)

xyA(x,y)yxA(x,y) ¬xA(x)x¬A(x) x(A(x)B(x))xA(x)xB(x)

AB是谓词公式,若AB为永真式,则称A永真蕴含B,记为AB.

AB表明在任意的解释下,一切使A为真的赋值均使B为真。

例如:

xP(x)xP(x) xA(x)xB(x)x(A(x)B(x)) x(A(x)B(x))xA(x)xB(x) ¬xA(x)x¬A(x)

置换规则

A为含有子公式A1的公式,用公式B1置换公式A中的A1得到公式B. A1B1,则AB.

例如:

x¬¬P(x)xP(x)

x(¬P(x)Q(x))x(P(x)Q(x)) xy(P(x)Q(y))xy(¬Q(y)¬P(x))

换名规则

x是辖域内的约束变量,y是在辖域内未曾出现的变量,则有: xA(x)yA(y), xA(x)yA(y).

例如:

x(¬P(x)Q(x))y(¬P(y)Q(y)).

注意:换名规则针对的是约束变量。

代入规则

A为一阶逻辑公式,将A中某自由变量的所有出现,替换为A中未曾出现的某变量,而A的其余部分不变,得到逻辑公式B,则AB.

例如:

x¬P(x,y)x¬P(x,z).

注意: 代入规则针对的是自由变量。

量词的转换律

¬x¬A(x)xA(x) ¬x¬A(x)xA(x) ¬xA(x)x¬A(x) ¬xA(x)x¬A(x)

量词的分配律

x(A(x)B(x))xA(x)xB(x) x(A(x)B(x))xA(x)xB(x)

量词辖域的扩张与收缩律

B是不含个体变元x的谓词公式,则:

x(A(x)B)xA(x)B x(A(x)B)xA(x)B

x(A(x)B)xA(x)B x(A(x)B)xA(x)B

x(A(x)B)xA(x)B x(A(x)B)xA(x)B

x(A(x)B)xA(x)B x(A(x)B)xA(x)B

量词的消去

在某一解释I下,若个体域为有限集,如D={a1,a2,,an},则由量词的定义可得出: xA(x)A(a1)A(a2)A(an) xA(x)A(a1)A(a2)A(an) 其中A(ai)(i=1,2,,n)为用ai代入公式A(x)中自由出现的x​得到的公式。

含有量词的永真蕴含式

xA(x)xB(x)x(A(x)B(x)) x(A(x)B(x))xA(x)xB(x) x(A(x)B(x))xA(x)xB(x) xA(x)xB(x)x(A(x)B(x))

注意:这些永真蕴含式的逆均不成立。

多个量词的使用

xyA(x,y)yxA(x,y) xyA(x,y)yxA(x,y) xyA(x,y)yxA(x,y) yxA(x,y)xyA(x,y) yxA(x,y)xyA(x,y) xyA(x,y)yxA(x,y) xyA(x,y)yxA(x,y) yxA(x,y)xyA(x,y)