给定一命题公式,若无论对分量作怎样的指派,其对应的真值永为T(True),则称该命题公式为重言式或永真公式。[1]
显然由联结词∨、∧、→和联结的重言式仍是重言式。
一个公式,如有某个解释I0, 在I0下该公式真值为真, 则称这公式是可满足的。P∨Q当取I0 = (T, F)即P = T, Q = F时便有P∨Q = T, 所以是可满足的。重言式当然是可满足的。
另一类公式是矛盾式(永假式或不可满足的)。如果一个公式,对于它的任一解释I下真值都是假,便称是矛盾式。如P∧P就是矛盾式。
不难看出这两类公式间有如下关系:
1. 公式A永真, 当且仅当永假。
2. 公式A可满足, 当且仅当非永真。
3. 不是可满足的公式必永假。
4. 不是永假的公式必可满足。
永真式与永假式互为否定式
定理1: 任何两个重言式的合取或析取,仍然是一个重言式。[1]
定理2:一个重言式,对同一分量都用任何公式置换,其结果仍为一重言式。
定理3:设A,B为两个命题公式,A和B逻辑等价当且仅当双条件命题“A当且仅当B”成立。[1]
定理4:设A,B,C为合式公式,若A蕴含B且A是重言式,则B也是重言式。
定理5:若A蕴含B,B蕴含C,则A蕴含C,即蕴含关系是传递的。[1]
在布尔代数中发现重言式的最简单的方法是使用真值表。但是,随着涉及到的变量的数目的增长,真值表的大小成 2 的幂次增长,这使它不利于四个或更多变量的重言式,这时简化和代数变得更有用。
在对命题逻辑代数化表示的基础上,通过解多项式方程组,对命题公式进行等价变换、演绎推理。用有理数域上的多项式组替代命题公式,利用纯代数的方法给出命题公式的重言式和矛盾式的证明。
A是一个公式, 对A使用代入规则得公式B,若A是重言式,则B也是重言式。
为保证重言式经代入规则仍得到保持,要求:
1. 公式中被代换的只能是命题变元(原子命题),,而不能是复合命题。
2. 对公式中某命题变项施以代入,必须对该公式中出现的所有同一命题变项代换同一公式。
(p^(p->q))->q,证明其为重言式,利用真值表证明如下:[2]
p | q | p->q | p^(p->q) | (p^(p->q))->q |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
最后一列真值永为1,即说明此命题公式为重言式。
p | q | p->q | p^(p->q) | (p^(p->q))->q |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |