unidad #1
lógica matemática
proposiciones
- Forma de simbolizar una proposición.
- Proposición simple.
- Valor de verdad de una proposición.
- Ejemplos.
- Proposiciones compuestas y conectivos lógicos.
- Negación de una proposición.
- Conjunción.
- Valor de verdad de la conjunción.
- Disyunción.
- Valor de verdad de una disyunción.
- Disyunción exclusiva.
- Implicación o condicional.
- Valor de verdad de la implicación.
- Equivalencia o bicondicional.
- Valor de verdad de la equivalencia
- Tablas de verdad.
- Tautologías.
- Contradicción.
- Funciones proposicionales.
- Proposiciones con cuantificadores.
- Negación de proposiciones con cuantificaciones.
- PROPOSICIONES:
Son enunciados que en un contexto determinado o en una teoría se pueden calificar como verdaderas o falsas.
Para designar una proposición se utilizarían las letras minúsculas.
p, q , r, s
Ejemplo:
a. p: El pentágono tiene 6 lados.
b. q: Colombia tiene dos mares.
c. r:¿Cuál es tu nombre?.
d. s: ¡Él lo hizo!
e: t: 3/4 de 12 es 9.
f. o: Estoy de acuerdo!Observación: Las opiniones, preguntas, órdenes y exclamaciones no son consideradas proposiciones.
Proposición SIMPLE:
Es aquella que se forma sin utilizar términos de enlace.
Ejemplo: p: Hoy es jueves
q: 7 elevado a la 3=343
Valor de verdad de una proposición, (V) O (F).
Se pueden calificar como verdaderas o falsas.
Ejemplo: -4 es mayor que -3 (F)
2*π*r es la longitud de la circunferencia (V)
Hoy llueve en Medellín.
Para todas las personas que habitan en Medellín no tiene el mismo valor de verdad.
Ejercicio: Determine el valor de verdad de cada proposición simple.
- p: Los elefantes vuelan.
- q: Lina tiene 7 annos.
- r: Raíz cuadrada de -9 es un número real.
- 7 es factor de 84.
PROPOSICIONES COMPUESTAS Y CONECTIVOS LÓGICOS
Las proposiciones compuestas son aquellas que están formadas por dos o más proposiciones simples ligadas por un conector
Las proposiciones compuestas son aquellas que están formadas por dos o más proposiciones simples ligadas por un conector
- Es un rectángulo si y sólo si tienen 4 ángulos rectos.
- Viajamos de día o viajamos de noche.
- Si el perímetro aumenta, entonces el área se duplica.
- 8 es un número par y 8 es divisible por 2.
Los conectores y, o. entonces, si y sólo si, permiten unir dos preposiciones simples.
Son proposiciones que son verdaderas por definición.
Ejemplo:
El todo es mayor que las partes
El todo es mayor que las partes
Dos cosas iguales a una tercera son iguales entre si.
El método deductivo permite partir de un conjunto de hipótesis y llegar a una conclusión.
En matemáticas, la deducción es un proceso concatenado de la forma:
Si A entonces B, si B entonces C, si C entonces D… hasta llegar a una conclusión.
TEOREMA: Es el conjunto de hipótesis mas la demostración, hasta llegar a una conclusión.
Ejercicios: Formar proposiciones compuestas, a partir de proposiciones simples.
Tres proposiciones tendrán 2 elevado a la 3 =8
Si A entonces B, si B entonces C, si C entonces D… hasta llegar a una conclusión.
TEOREMA: Es el conjunto de hipótesis mas la demostración, hasta llegar a una conclusión.
Ejercicios: Formar proposiciones compuestas, a partir de proposiciones simples.
- Este mes me voy a trabajar.
- Este mes me muero de hambre.
- Vivo en Lima.
- Vivo en Madrid.
- Estudio matemáticas.
- Puedo ensenar matemáticas.
POSIBILIDADES LÓGICAS.
Una proposición simple p sólo tiene dos posibilidades, o es verdadera o es falsa.
Dos proposiciones Simples forman una compuesta
Tres proposiciones tendrán 2 elevado a la 3 =8
En general el número de proposiciones simples que se tienen es “n”, entonces el número de posibilidades es 2 elevado a la n.
NEGACIÓN DE UNA PROPOSICIÓN
La negación es el conectivo lógico que permite cambiar el valor de verdad de una proposición.
Si p es verdadero (V)
Su negación ¬p es falsa (F)
¬p se lee no p.
Ejemplo:
Negar las siguientes proposiciones simples:
p: Todos los números primos son pares.
q: No todos los triángulos son isóceles.
r: -15+18=7
Solución:
¬p: No todos los números primos son pares.
¬q: Todos los triángulos son isóceles.
¬r:-15+18+ 7
NEGACIÓN DE UNA PROPOSICIÓN
La negación es el conectivo lógico que permite cambiar el valor de verdad de una proposición.
Si p es verdadero (V)
Su negación ¬p es falsa (F)
¬p se lee no p.
Ejemplo:
Negar las siguientes proposiciones simples:
p: Todos los números primos son pares.
q: No todos los triángulos son isóceles.
r: -15+18=7
Solución:
¬p: No todos los números primos son pares.
¬q: Todos los triángulos son isóceles.
¬r:-15+18+ 7
¿Cuál es el resultado de ¬(¬p)?
Observación: Si una proposición p es verdadera, su negación es falsa y viceversa.
LA CONJUNCIÓN (p ^ q) símbolo lógico ^.
La proposición p ^q es verdadera únicamente si p y q son verdaderas, los demás casos p y q es falsa.
EjemPlo: Juanita, podrás salir a la calle cuando arregles la cama y limpies los muebles.
TABLAS DE VERDAD. EXPLICACIÓN Y EJERCICIOS.
Una
vez que hemos simbolizado un razonamiento; es decir, que hemos
traducido el lenguaje natural al lenguaje formal, debemos comprobar si
dicho razonamiento es válido o no. Para ello podemos servirnos de las
tablas de verdad y de las deducciones lógicas.
Ahora vamos a ocuparnos de las tablas de verdad.
1) Partimos de que cada variable proposicional puede ser verdadera o falsa. V o F
2)
Cuando tenemos más de una variable, las combinaciones de valores de
verdad serán varias. Para saber cuántas combinaciones de valores de
verdad podemos obtener, elevamos 2 al número de variables distintas que
aparezcan. Colocamos dichos valores repartíéndolos por la mitad en la
primera variable, por la mitad de esta en la siguiente, etc..
ejemplo:
[ ( p --> q) ^ ¬ q] --> ¬ p
V V
V F
F V
F F
3)
Resolvemos las tablas de verdad de las fórmulas no afectadas por el
conector dominante. Se llama conector dominante al que separa las
premisas de la conclusión.
Para ello tenemos que saber que:
a)
El negador cambia el valor de verdad de la variable o fórmula a la que
afecta. Si aplicamos esto a la fórmula que estamos resolviendo,
tendríamos:
[ ( p --> q) ^ ¬ q] --> ¬ p
V V F F
V F V F
F V F V
F F V V
b) El conjuntor solo es verdadero cuando son verdaderas las dos variables o fórmulas que enlaza.
c) El disyuntor solo es falso cuando son falsas las dos variables o fórmulas que enlaza.
d) El condicional sólo es falso cuando el antecedente es verdadero y el consecuente es falso.
e)
El bicondicional es verdadero cuando antecedente y consecuente tienen
el mismo valor de verdad y falso cuando antecedente y consecuente tienen
distinto valor de verdad.
ejemplo:
Si aplicamos estas reglas al ejemplo que tenemos entre manos, tendremos:
Si aplicamos estas reglas al ejemplo que tenemos entre manos, tendremos:
[ ( p --> q) ^ ¬ q] --> ¬ p
V V V F F
V F F V F
F V V F V
F V F V V
Una vez resuelto el paréntesis, hago la tabla de verdad de la fórmula que está entre corchetes. Y así:
[ ( p --> q) ^ ¬ q] --> ¬ p
V V V F F F
V F F F V F
F V V F F V
F V F V V V
4) Resolvemos la tabla de verdad de la fórmula afectada por el conector dominante. Y así:
[ ( p --> q) ^ ¬ q] --> ¬ p
V V V F F V F
V F F F V V F
F V V F F V V
F V F V V V V
Puede
ocurrir que el resultado final sea siempre verdadero, como en este
ejemplo, y eso se llama una TAUTOLOGÍA;que el resultado final sea a
veces verdadero y a veces falso, y eso se llama INDETERMINACIÓN; y, por
último, que todos los resultados sean falsos y eso se llama una
contradicción.
Ahora practica tú con las fórmulas siguientes:
[(p V q) ^ ( p--> r) ^ ¬ r] --> q
[ ((p ^ ¬ q) ^ ( q --> r)) ^ ¬ r] --> p
LA DISYUNCIÓN
Símbolo gramatical: o
Símbolo lógico: v
La disyunción inclusiva es verdadera cuando al menos una de las proposiciones sea verdadera y es falsa cuando todas las proposiciones simples sean falsas.
Ejemplo: Juanita, te dejo salir a jugar cuando arregles la cama o sacudas el polvo.
Símbolo lógico: v
La disyunción inclusiva es verdadera cuando al menos una de las proposiciones sea verdadera y es falsa cuando todas las proposiciones simples sean falsas.
Ejemplo: Juanita, te dejo salir a jugar cuando arregles la cama o sacudas el polvo.
DISYUNCIÓN EXCLUSIVA
La proposición p v q cuando únicamente una de las proposiciones es verdadera y la otra falsa.
EJEMPLO: El número 3 o es divisor de 6 o divisor de 10.
La proposición p v q cuando únicamente una de las proposiciones es verdadera y la otra falsa.
EJEMPLO: El número 3 o es divisor de 6 o divisor de 10.
m v n
V
V
La proposición m es verdadera y la proposición n es falsa luego m v n es verdadera.
Ejemplo: 18 es múltiplo de 6 ô 18 es múltiplo de 5.
p (V) ; q (F) por lo tanto p v q es verdadera.
EL CONDICIONAL Y LA IMPLICACIÓN
Es una proposición compuesta por proposiciones simples unidas mediante el conectivo lógico:
“Si… entonces…” que se simboliza =>. p=>q
p se denomina antecedente y q se llama consecuente.
VALOR DE VERDAD DE LA IMPLICACIÓN
La proposición p => q es falsa únicamente si el antecedente es verdadero y el consecuente es falso. En los demás casos es verdadera.
Ejemplo: 18 es múltiplo de 6 ô 18 es múltiplo de 5.
p (V) ; q (F) por lo tanto p v q es verdadera.
EL CONDICIONAL Y LA IMPLICACIÓN
Es una proposición compuesta por proposiciones simples unidas mediante el conectivo lógico:
“Si… entonces…” que se simboliza =>. p=>q
p se denomina antecedente y q se llama consecuente.
VALOR DE VERDAD DE LA IMPLICACIÓN
La proposición p => q es falsa únicamente si el antecedente es verdadero y el consecuente es falso. En los demás casos es verdadera.
OBSERVACIÓN: Todo condicional no es una implicación.
Ejemplo: Si el mar es dulce entonces 3 es un número impar.
Ejemplo: Si el mar es dulce entonces 3 es un número impar.
- Si estudias entonces irás al paseo.
- Si x+3=5, entonces x=2.
- Si ABC es un triángulo, entonces el ángulo A mas el ángulo B mas el ángulo C es igual a 180 grados.
- Si ha llovido entonces las calles están mojadas.
Cada uno de estos enunciados reciben el nombre de condicional.
BICONDICIONAL Y DOBLE IMPLICACIÓN
Forma gramatical: si y sólo si
Símbolo lógico: <=>
Ejemplo: x es un número par si y sólo si x es múltiplo de 2.
p: x es un número par.
q: x es múltiplo de 2.
p=>q ^q=>p.
VALOR DE VERDAD DE LA EQUIVALENCIA.
La proposición p <=> q es verdadera cuando ambas proposiciones son verdaderas o ambar proposiciones son falsas.
BICONDICIONAL Y DOBLE IMPLICACIÓN
Forma gramatical: si y sólo si
Símbolo lógico: <=>
Ejemplo: x es un número par si y sólo si x es múltiplo de 2.
p: x es un número par.
q: x es múltiplo de 2.
p=>q ^q=>p.
VALOR DE VERDAD DE LA EQUIVALENCIA.
La proposición p <=> q es verdadera cuando ambas proposiciones son verdaderas o ambar proposiciones son falsas.
TABLA DE VERDAD
Ejemplo: r <=> s : A es un polígono de 4 lados si y sólo si A es un cuadrilátero.
r es verdadera, s es verdadera.
Nota cuando el condicional es verdadero se acostumbra a decir que las proposiciones que intervienen son equivalentes,
Ejemplos generales:
1. Sabemos que p es falsa, q es verdadera y r es falsa. ¿Cuál será el valor de verdad de la proposición:
q =>(p ^ r) ? = F
. .
. .
. .
V => F = F
Luego q =>(p ^ r) = F
2. Si el valor de verdad de la preposición p => ¬q es falso. ¿Cuál será el valor de verdad de ¬q ^ p?
q => ¬q
.
.
.
V => F
Si q es verdadera, entonces ¬q es falsa
Si ¬p es falsa, entonces p es verdadera
¬q ^ p
F ^ V
F
Luego las proposiciones:
q=> ¬p <=> ¬q ^ p
F V F
VALOR DE VERDAD DEL BICONDICIONAL
Nos basaremos en el valor de verdad del condicional para poder determinar el valor de verdad del bicondicional.
Si (p <=> q) ^(q <=> p) es equivalente a p <=> q.
La proposición (p => q) ^(q => p) es lógicamente equivalente a (p <=> q) ^(q <=> p)
El bicondicional es verdadero cuando las proposiciones que interviene tienen el mismo valor de verdad.
2. Sabiendo que p es falso, q es verdadero y r falso. Hallar el valor de verdad de las siguientes proposiciones compuestas.
a) ¬ (p => ¬q ) <=> (p ^q)
¬ (F => F) <=> (F ^ V)
¬ (V) <=> F
F <=> F
V
b) p => (q ^ r)
c) ¬p => (¬p ^ q)
d) (¬p ^ ¬q) => (p v r)
e) (¬q ^ r) v (q v ¬r)
f) (r ^ ¬r ) v r
3. Escribir la proposición dada en la forma si p entonces q determina su valor de verdad.
a) Los pájaros son aves.
b) Sólo las rectas no paralelas se cortan.
c) Sólo las rectas perpendiculares forman ángulos rectos.
SIGNOS DE PUNTUACIÓN O AGRUPACIÓN
- Los paréntesis ( ).
- Los corchetes [ ].
- Las llaves { } son signos de puntuación o agrupación cuya función en el lenguaje corriente es separar unas proposiciones de otras.
Ejemplo: En la proposición compuesta:
a) p ^ ( q v r) ; ^ es el conector principal.
b) p => (p v r) ; => es el conector principal.
c) p => (p ^ r) ; => es el conector principal
Ejemplo: Escribir simbólicamente las proposiciones siguientes.
a) 2 es número par y 21 es múltiplo de 3 o 5 es la raíz cuadrada de 10.
Solución:
- p: 2 es número par.
- q: 21 es múltiplo de 3.
- r: 5 es la raíz cuadrada de 10.
(p ^ q) v r
b) Si 5 multiplicado por 12 es 60, y 3 es el cuadrado de 9, entonces, estudio o juego ajedrez.
Solución:
- p: 5 es multiplicado por 12 es 60.
- q: 3 es el cuadrado de 9.
- r: estudio.
- s: juego ajedrez.
(p ^ q) => (r v s)
VALORES DE VERDAD DE PROPOSICIONES COMPUESTAS
Ejemplo: Supongamos que se quiere determinar que la proposición (¬p ^ q) es equivalente a (p => ¬r) suponiendo que:
- p: es falsa.
- q: es verdadera
- r: es verdadera
p, q, r, (¬p ^ q) <=> (p => ¬r).
TABLAS DE VERDAD
Son utilizadas para establecer el valor de verdad de proposiciones compuestas.
Ejemplo: Hallar el valor de verdad de las siguientes proposiciones compuestas:
a) ¬(p ^ q) v ¬(q <=> p)
b) [(p => q) ^ p] => q
A v B
TAUTOLOGÍAS
Es una proposición compuesta siempre verdadera, sin importar el valor de verdad que tengan las proposiciones simples que la componen.
Ejemplos:
Comprobar por medio de una tabla de verdad que las siguientes proposiciones compuestas son tautologías.
- p v ¬p.
- [p ^ (p => q)] => q.
- (p v q) <=> (q v p).
- (p => q) <=> (¬q => ¬p).
- [(p => q) ^ (q => r)] = (p => r).
CONTRADICCIONES
Es una proposición compuesta siempre falsa sin importar el valor de verdad que tengan las proposiciones que la componen.
Ejemplo: Comprobar que la proposición (p ^ ¬p) es una contradicción.
¬(p v q) ^ ¬(q => p)
Nota: Cuando en la tabla de verdad de una proposición aparecen valores (V) y (F) se dice que la proposición es incierta o indeterminada.
Ejercicio:
Elaborar la tabla de verdad de las siguientes proposiciones y decir en casa caso si se trata de una tautología, una contradicción o una indeterminación.
a) ¬(p => ¬q) <=> (p ^ q).
b) (p ^ ¬q) <=> (¬p v q).
c) p => (q ^ r).
d) ¬p => (¬p ^ q).
e) (¬p ^ ¬q) => (p v q).
f) (p => q) => ¬p.
g) (¬q ^ r) v (q v ¬r).
h) (r ^ ¬r) v r.
Las siguientes proposiciones constituyen unos axiomas conocidos como leyes tautológicas.
Ejemplo de las leyes de Morgan:
Para negar la proposición 7 es un número primo y 30 es divisible por 5, cambiamos “y” por “o” y negamos proposiciones simples que forman el enunciado.
7 no es un número primo o 30 no es divisible por 5.
Ejemplo: Escribir sin condicional las proposiciones siguientes:
a) (p ^ q) => r
b) p => (¬p v ¬p)
c) ¬p => ¬q
Solución:
a) (p ^ q) => r ; p => q <=> ¬p v q
(p ^ q) = A
A => r
¬A v r
¬(p ^ q) v r
b) p => (¬q v ¬r)
p = A
(¬q v ¬r) = B
¬A v B
¬p v(¬q v ¬r)
c) ¬p => ¬q <=> ¬(¬p) v ¬q
¬p => ¬q <=> p v ¬q
Ejemplo:
Escribir una proposición a: si x es par entonces x es divisible por 2.
p: x es par
q: x es divisible por 2
p => q <=> ¬p v q
x no es par o x no es divisible por 2.
Ejemplo:
Probar que p => q <=> ¬p v q
Aplicaciones de las leyes proposicionales.
Ejemplo: Probar que ¬(p => q) <=> [p ^ (¬q)]
¬(p => q) <=> ¬(¬p v q) ———- AX 10
¬(p => q) <=> ¬(¬p) ^ ¬q ———Ley de M
¬(p => q) <=> p ^ q
Ejemplo:
(p ^ q) => p es tautología
(p ^ q) => p <=> ¬(p ^ q) v p ———A 10
(p ^ q) => p <=> (¬p v ¬q) v p ——– L de M
(p ^ q) => p <=> (¬p v p) v ¬q ——–Ley conmutativa
(p ^ q) => p <=> [V] v ¬q ————-Ley del tercero excluido.
V Ley
tema # 2
operadores logicos
Los operadores relacionales son símbolos que se usan para comparar dos valores. Si el resultado de la comparación es correcto la expresión considerada es verdadera, en caso contrario es falsa. Por ejemplo, 8>4 (ocho mayor que cuatro) es verdadera, se representa por el valor verdadero del tipo básico , en cambio, 8<4 (ocho menor que cuatro) es falsa, falso En la primera columna de la tabla, se dan los símbolos de los operadores relacionales, el la segunda, el nombre de dichos operadores, y a continuación su significado mediante un ejemplo.
Operador | nombre | ejemplo | significado |
< | menor que | a<b | a es menor que b |
> | mayor que | a>b | a es mayor que b |
== | igual a | a==b | a es igual a b |
!= | no igual a | a!=b | a no es igual a b |
<= | menor que o igual a | a<=5 | a es menor que o igual a b |
>= | mayor que o igual a | a>=b | a es menor que o igual a b |
En el programa RelacionApp, se compara la variable i que guarda un 8, con un conjunto de valores, el resultado de la comparación es verdadero (v), o falso (f).
los operadores logicos |
El operador lógico AND
x | y | resultado |
v | v | v |
v | f | f |
f | v | f |
f | f | f |
El operador lógico OR
x | y | resultado |
v | f | v |
v | f | v |
v | v | v |
f | f | f |
El operador lógico NO
x | resultado |
v | f |
f | v |
(a<b) && (b<c)
es verdadero (verdadero), si ambas son verdaderas. Si alguna o ambas son
falsas el resultado es falso (falso). En cambio, la expresión (a<b) ||(b<c)
es verdadera si una de las dos comparaciones lo es. Si ambas, son falsas, el resultado
es falso.La expresión " NO a es menor que b"
!(a<b)
es falsa si (a<b) es verdadero, y es verdadera si la comparación es falsa.
Por tanto, el operador NOT actuando sobre (a<b) es equivalente a (a>=b)
La expresión "NO a es igual a b" !(a==b)
es verdadera si a es distinto de b, y es falsa si a es igual a b.
Esta expresión es equivalente a (a!=b)
tema #3
clases de proposiciones
Existen dos clases de proposiciones:PROPOSICIONES SIMPLES: tambien denominadas proposiciones atómicas. Son aquellas proposiciones que no se pueden dividir.
Ejemplos
El cielo es azul.
PROPOSICIONES COMPUESTAS: tambien denominadas moleculares. Son aquellas que están formadas por dos o más proposiciones simples unidas por los operadores lógicos.
Ejemplos:
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