Izjavni račun

Izjavni račun

Avtor: Klavdija Erhartič (vsebinsko), NAUK (tehnično)

Izjave

Izjava je v matematiki vsak smiselni povedni stavek. Za dano izjavo lahko vedno določimo, ali je pravilna ali nepravilna. Izjave bomo označevali z velikimi tiskanimi črkami:

  • : Število 17 je praštevilo.
  • : Število 10 je deljivo s 3.
  • : Vsak kvadrat je pravokotnik.
  • : Vsak pravokotnik je kvadrat.
  • : Sodo število je deljivo s 4.

Izjavi A in C sta pravilni - oznaka (p ali 1), izjave C, D, E pa so nepravilne - oznaka (n ali 0)

PREMISLITE 1

Ali je naslednji stavek izjava? "Odnesi smeti!"

Odgovor

PREMISLITE 2

Ali je naslednji stavek izjava? "Ali zunaj dežuje?"

Odgovor

PREMISLITE 3

Kaj lahko rečemo o pravilnosti naslednje izjave: "Ta izjava ni pravilna!"

Odgovor

Izjave

Za velelni stavek "Odnesi smeti!" ne moremo reči, ali je pravilen ali nepravilen, zato ni izjava.

Izjave

Za vprašalni stavek "Ali zunaj dežuje?" ne moremo reči, ali je pravilen ali ne, zato ni izjava.

Izjave

Recimo, da je izjava "Ta izjava je nepravilna" pravilna. Potem mora biti res, kar ta izjava pravi, to je, da je nepravilna. To pa ne drži, torej izjava ni pravilna!

Preverimo še primer, ko je izjava nepravilna. Potem ni res, kar pravi izjava, to je, da je nepravilna, torej je izjava pravilna. Spet pridemo v protislovje!

Izjavam, za katere ne moremo določiti, ali so pravilne ali nepravilne, pravimo paradoksi.

Med znanimi paradoksi sta še izjavi:

  • Jaz lažem.
  • Naslednja izjava je nepravilna. Prejšnja izjava je pravilna.

Sestavljene in elementarne izjave

Izjave lahko med seboj povezujemo v "nove" sestavljene izjave, katerih pravilnost je odvisna od pravilnosti posameznih izjav, iz katerih je nova izjava sestavljena in načina povezave med izjavami.

 
Izjavi, ki ni sestavljena, pravimo elementarna izjava.


Logika raziskuje pravilnost oziroma nepravilnost sestavljenih izjav v odvisnosti od pravilnosti elementarnih izjav.

Negacija

Negacija izjave je izjava, ki trdi nasprotno kot izjava . Negacijo izjave označimo z . Če je prvotna izjava pravilna, je negirana izjava nepravilna in obratno, če je prvotna izjava nepravilna, je negirana izjava pravilna.

PRAVILNOSTNA TABELA

Če pogledamo izjave iz prejšnje definicije:

  • : Število 17 je praštevilo.
  • : Število 10 je deljivo s 3.
  • : Vsak kvadrat je pravokotnik.
  • : Vsak pravokotnik je kvadrat.
  • : Vsako sodo število je deljivo s 4.

potem se negacije teh izjav glasijo:

  • : Število 17 ni praštevilo.
  • : Število 10 ni deljivo s 3.
  • : Vsak kvadrat ni pravokotnik.
  • : Vsak pravokotnik ni kvadrat.
  • E: Vsako sodo število ni deljivo s 4.

Negacija negirane izjave je prvotna izjava: .

Negacija je edina enočlena izjavna povezava.

PREMISLITE

Kako zanikamo besedne zveze "je najlepši", "je najtežji"?

Odgovor

Negacija

Negacije besednih zvez "je najlepši", "je najtežji", NISO "je najgrši", "je najlažji". Kadar zanikamo npr. "je najlepši", to pomeni le, da ni najlepši, torej je lahko drugi najlepši, tretji najlepši ...

Konjunkcija

Konjunkcija dveh izjav in je sestavljena izjava, pri kateri hkrati veljata izjavi in . Oznaka za konjunkcijo je znak . Izraz preberemo "A in hkrati B". Ker zahtevamo hkratno pravilnost obeh izjav, je konjunkcija pravilna le, èe sta obe izjavi pravilni.

PRAVILNOSTNA TABELA

AB
ppp
pnn
npn
nnn

Ali je izjava pravilna?

PRIMER 1

Trikotnik ima tri stranice in hkrati .

Odgovor

PRIMER 2

Število 18 je deljivo s 3 in hkrati z 8.

Odgovor

Konjunkcija

Konjunkcija je pravilna, saj sta obe izjavi pravilni.

Konjunkcija

Konjunkcija ni pravilna, saj 18 ni deljivo z 8.

Disjunkcija

Sestavljeno izjavo, pri kateri hkrati veljata vsaj ena od izjav in , imenujemo disjunkcija. Oznaka za disjunkcijo je znak . Izraz preberemo "A ali B". Za pravilnost disjunkcije zahtevamo pravilnost vsaj ene od obeh izjav, zato je disjunkcija nepravilna le, če sta obe izjavi nepravilni.

PRAVILNOSTNA TABELA

AB
ppp
pnp
npp
nnn

PREMISLITE

Poiščite primer iz resničnega življenja, kjer je pri uporabi disjunkcije možna oz. pravilna samo ena od izjav, ki jo sestavljajo.

Odgovor

Ali je izjava pravilna?

PRIMER 1

Odgovor

PRIMER 2

Odgovor

Disjunkcija

V vsakdanjem življenju besedico ali večkrat razumemo kot izključitev. V izjavi "Miha je sedaj v šoli ali v trgovini." je lahko hkrati pravilna samo ena od možnosti, torej bodisi je Miha v šoli bodisi v trgovini.

V matematični logiki pa razumemo besedico ali kot izpolnitev oziroma pravilnost vsaj ene od izjav, to pomeni, da lahko tudi obeh: "Miha bo jutri jedel juho ali bo šel v kino."

Disjunkcija

Disjunkcija je pravilna, ker je druga izjava pravilna.

Disjunkcija

Disjunkcija je nepravilna, ker sta obe izjavi nepravilni.

Implikacija

Implikacija je izjava oblike "iz A sledi B" oziroma "če velja A, potem velja B". Označimo jo z . Izjavo A imenujemo pogoj, izjavo B pa posledica ali sklep.

Implikacija je nepravilna, če iz pravilnega pogoja sledi nepravilna posledica.

Implikacija je pravilna v vseh ostalih primerih.

PRAVILNOSTNA TABELA

AB
ppp
pnn
npp
nnp

Primer implikacije je: Če je število deljivo z 8, potem je deljivo tudi s 4.
Sklep je jasen, saj velja . Ne velja pa obratno! Če je število deljivo s 4, še ni nujno, da je deljivo tudi z 8 (primer: 12 je deljivo s 4, ni pa deljivo z 8).

PREMISLITE

Starši ti obljubijo: "Če boš uspešno maturiral, ti bomo kupili avto.". Kdaj je njihova izjava pravilna?

Odgovor

Implikacija

Le v primeru, če si uspešno maturiral in ti avta niso kupili, boš rekel, da so prelomili obljubo, torej, je izjava nepravilna. Starši ti namreč nič niso rekli, kaj se bo zgodilo v primeru neuspešnega maturiranja. Lahko ti kupijo avto ali pa ne. Vidimo, da je implikacija nepravilna le v primeru, ko iz pravilnega pogoja, sledi nepravilna posledica.

Ekvivalenca

Ekvivalenca je izjava oblike (beremo: "izjava A velja natanko tedaj, ko velja izjava B" oz. "izjava A velja, če in samo če velja izjava B").

Ekvivalenca je pravilna v primeru, da sta izjavi A in B enakovredni (imata isto logično vrednost). Torej velja, da je ekvivalenca pravilna natanko tedaj, kadar sta obe izjavi A in B hkrati pravilni ali hkrati nepravilni.

PRAVILNOSTNA TABELA

AB
ppp
pnn
npn
nnp

Primer ekvivalence:

  • Število je deljivo s 15, če in samo če je deljivo s 5 in 3.
    Če število ni deljivo s 15, potem ni deljivo z vsaj enim od faktorjev 5 ali 3. Če pa je število deljivo s 3 in 5, potem pa je deljivo tudi s .

PREMISLITE

Starši ti obljubijo: "Avto ti kupimo natanko tedaj, ko boš uspešno maturiral.". Kdaj je njihova izjava pravilna?

Odgovor

PREMISLITE

Pri ekvivalenci smo videli, da iz "" NE sledi "". Ali pri ekvivalenci velja podobno?

Odgovor

Ekvivalenca

Ta izjava pomeni, da ti avto kupijo če in samo če boš uspešno maturiral. V tej izjavi je skrita tudi informacija, kaj bo sledilo, če ne boš uspešneo maturiral - ostal boš brez avta. Vidimo, da je ekvivalenca pravilna, kadar iz pravilnega pogoja sledi pravilen sklep ali če iz nepravilnega pogoja sledi nepravilen sklep.

Ekvivalenca

Če sta A in B ekvivalentni, potem sta bodisi obe hkrati pravilni bodisi obe hkrati napačni. Potem pa sta tudi B in A ekvivalentni.

Velja torej: natanko tedaj, ko .

Vrstni red izvajanja logičnih povezav

  • Podobno kot pri računskih operacijah v številskih množicah tudi pri operacijah med izjavami z oklepaji določimo vrstni red izvajanja operacij.
  • Če oklepajev ni, je prioritetni vrstni red naslednji: najvišjo prioriteto ima negacija, nato po vrsti sledijo konjunkcija, disjunkcija, implikacija in ekvivalenca.
  • Pri hkratnem izvajanju enake izjavne povezave velja pravilo združevanja od leve proti desni.

Primer: lahko zapišemo kot: .

PREMISLITE

Kakšna je razlika med izjavama in ?

Odgovor

Vrstni red

lahko z oklepaji zapišemo kot (iz ne A sledi B).

V drugem primeru ni res, da iz A sledi B. Iz teorije implikacije vemo, da natanko tedaj, ko velja.

Imamo torej izraza

  • in
  • ,

ki sta seveda različna. Vrstni red in oklepaji so, kot smo videli, zelo pomembni.

Povezovanje izjav

Poveži osnovno logično operacijo z njenim imenom.

NE
IN
ALI
SLEDI oz. "če - potem "
NATANKO TEDAJ
NEGACIJA
KONJUNKCIJA
DISJUNKCIJA
IMPLIKACIJA
EKVIVALENCA

Preveri

Pravilno

Napačno

Še enkrat poskusi.

Rešitev

NENEGACIJA
INKONJUNKCIJA
ALIDISJUNKCIJA
SLEDI oz. "če - potem "IMPLIKACIJA
NATANKO TEDAJEKVIVALENCA

Povezovanje izjav

Poveži znak za osnovno logično operacijo z njenim imenom.

ali ~
NEGACIJA
KONJUNKCIJA
DISJUNKCIJA
IMPLIKACIJA
EKVIVALENCA

Preveri

Pravilno

Napačno

Še enkrat poskusi.

Rešitev

ali ~NEGACIJA
KONJUNKCIJA
DISJUNKCIJA
IMPLIKACIJA
EKVIVALENCA
0%
0%