D. x 2 + y 2 ; E. Stockholm ligger i Sverige; F. Månen är en gul ost; G. 3 2 = 6; H. x 2 + y 2 = r 2.

Relevanta dokument
MATEMATIKENS SPRÅK. Syftet med denna övning är att med hjälp av logik lära oss att uttrycka matematik mer exakt, lära oss

MATEMATIKENS SPRÅK. Syftet med denna övning är att med hjälp av logik lära oss att uttrycka matematik mer exakt,

Sanningsvärdet av ett sammansatt påstående (sats, utsaga) beror av bindeord och sanningsvärden för ingående påståenden.

MATEMATIKENS SPRÅK. Avsnitt 1

Övningshäfte 1: Logik och matematikens språk

Utsagor (Propositioner) sammansatta utsagor sanningstabeller logisk ekvivalens predikat (öppna utsagor) kvantifierare Section

Om a 2 är ett jämnt tal, så är också a ett jämt tal sant. = 4n 2 + 4n + 1

A B A B A B S S S S S F F S F S F S F F F F

ANDREAS REJBRAND NV3ANV Matematik Matematiskt språk

LMA033/LMA515. Fredrik Lindgren. 4 september 2013

Induktion, mängder och bevis för Introduktionskursen på I

7, Diskreta strukturer

MA2047 Algebra och diskret matematik

7, Diskreta strukturer

INDUKTION OCH DEDUKTION

Logisk semantik I. 1 Lite om satslogik. 1.1 Konjunktioner i grammatisk bemärkelse. 1.2 Sant och falskt. 1.3 Satssymboler. 1.

Lite om bevis i matematiken

(N) och mängden av heltal (Z); objekten i en mängd behöver dock inte vara tal. De objekt som ingår i en mängd kallas för mängdens element.

Föreläsning 5. Deduktion

Föreläsning 1, Differentialkalkyl M0029M, Lp

Logik och kontrollstrukturer

Vad är det? Översikt. Innehåll. Vi behöver modeller!!! Kontinuerlig/diskret. Varför modeller??? Exempel. Statiska system

2 Matematisk grammatik

Explorativ övning 5 MATEMATISK INDUKTION

INDUKTION OCH DEDUKTION

Övningshäfte 2: Induktion och rekursion

Explorativ övning 5 MATEMATISK INDUKTION

Föreläsningsanteckningar och övningar till logik mängdlära

Semantik och pragmatik (Serie 4)

DD1350 Logik för dataloger. Fö 2 Satslogik och Naturlig deduktion

Semantik och pragmatik

Logik. Boolesk algebra. Logik. Operationer. Boolesk algebra

Logik. Dr. Johan Hagelbäck.

inte följa någon enkel eller fiffig princip, vad man nu skulle mena med det. All right, men

p /\ q r DD1350 Logik för dataloger Kort repetition Fö 3 Satslogikens semantik

Varför är logik viktig för datavetare?

När du läser en definition bör du kontrollera att den är vettig, och försöka få en idé om vad den egentligen betyder. Betrakta följande exempel.

Semantik och pragmatik (Serie 3)

Likhetstecknets innebörd

Datorlingvistisk grammatik I Institutionen för lingvistik och filologi Oktober 2007 Mats Dahllöf

Likhetstecknets innebörd

Bakgrund. Bakgrund. Bakgrund. Håkan Jonsson Institutionen för systemteknik Luleå tekniska universitet Luleå, Sverige

1 Föreläsning Implikationer, om och endast om

MATEMATISK INDUKTION. Syftet med denna övning är att introducera en av de viktigaste bevismetoderna i matematiken

Innehållsförteckning Inledning... 2 Vad är matematik... 3 Det matematiska språket... 4 Några begrepp ur mängdläran... 4

2 (6) k 0 2 (7) n 1 F k F n. k F k F n F k F n F n 1 2 (8)

Algebra I, 1MA004. Lektionsplanering

Filosofisk logik Kapitel 19. Robin Stenwall Lunds universitet

Hur man skriver matematik

Logik: sanning, konsekvens, bevis

Grundläggande logik och modellteori

Diskret matematik, lektion 2

Kompletteringsmaterial. K2 Något om modeller, kompakthetssatsen

Robin Stenwall Lunds universitet

Matematisk problemlösning

TATM79: Föreläsning 1 Notation, ekvationer, polynom och summor

TATM79: Föreläsning 1 Notation, ekvationer, polynom och olikheter

MATEMATISK INDUKTION. Syftet med denna övning är att introducera en av de viktigaste bevismetoderna i matematiken

Semantik och pragmatik

Om semantisk följd och bevis

Föreläsning 1: Tal, mängder och slutledningar

Hur man skriver matematik

EXAMENSARBETEN I MATEMATIK

Formell logik Kapitel 1 och 2. Robin Stenwall Lunds universitet

Matematisk kommunikation för Π Problemsamling

Kimmo Eriksson 12 december Att losa uppgifter av karaktaren \Bevisa att..." uppfattas av manga studenter

Övningshäfte 3: Funktioner och relationer

Undervisningen i ämnet matematik ska ge eleverna förutsättningar att utveckla följande:

Sats. Om t är en rätvinklig triangel så är summan av kvadraterna på kateterna i t lika med kvadraten på hypotenusan.

1 Suddig logik och gitter

K2 Något om modeller, kompakthetssatsen

då ditt svar. Efter varje redovisning kan kamraterna ställa frågor, göra tillägg och argumentera

MA 11. Hur starkt de binder. 2 Reella tal 3 Slutledning 4 Logik 5 Mängdlära 6-7 Talteori 8 Diofantiska ekvationer 9 Fördjupning och kryptografi

Talmängder. Målet med första föreläsningen:

DD1350 Logik för dataloger. Vad är logik?

I kursen i endimensionell analys är mängden av reella tal (eng. real number), R, fundamental.

Mängdlära. Kapitel Mängder

En introduktion till logik

Matematisk kommunikation för Π Problemsamling

Kap. 7 Logik och boolesk algebra

Kapitel 2: De hela talen

KRITISKT TÄNKANDE I VÄRDEFRÅGOR. 8: Repetition

ANDREAS REJBRAND Matematik Numeriska serier. Andreas Rejbrand, april /29

Logik och deduktiv matematik. 1 Inledning. 1.1 En liten historisk återblick

Diskret matematik. Gunnar Bergström

Lite Kommentarer om Gränsvärden

Logik för datavetare DVK:Log Tisdagen 28 oktober Institutionen för dataoch systemvetenskap David Sundgren

Formell logik Kapitel 5 och 6. Robin Stenwall Lunds universitet

Finns det tillräckligt med information för att bestämma hur många av eleverna som fick 1 poäng? Vad tycker du?

En introduktion till predikatlogik

Grundläggande logik och modellteori (5DV102)

Filosofisk logik Kapitel 15 (forts.) Robin Stenwall Lunds universitet

Upplaga: GE SVAR PÅ TAL. En inledande kurs i matematisk analys. David Rule

Finaltävling i Lund den 19 november 2016

Lösningar för tenta i TMV200 Diskret matematik kl. 14:00 18:00

Logik I. Åsa Hirvonen Helsingfors universitet. Våren 2013

Lite om räkning med rationella uttryck, 23/10

Explorativ övning 4 ÄNDLIGT OCH OÄNDLIGT. Övning A

Digital- och datorteknik

Transkript:

Logik Vid alla matematiskt resonemang måste man vara säker på att man verkligen menar det man skriver ner på sitt papper. Därför måste man besinna hur man egentligen tänker. Den vetenskap, som sysslar med villkoren och reglerna för sådana resonemang som är aktuella i matematiska sammanhang, kallas logik. Alla tankegångar sker, eller måste åtminstone redovisas, inom ramen för det vanliga (t ex svenska) språket. Alla matematiska resonemang, t ex problemlösningar, som redovisas, muntligen eller skriftligen, måste uttryckas med vanliga språkliga medel, normalt fullständiga meningar med subjekt och predikat. Man måste klart kunna säga vad som är en fullständig mening, som vi oftast kallas ett påstående, och kunna skilja en sådan från en ofullständig mening. Ex 1. A. Stockholm; B. Månen; C. 3 2;

D. x 2 + y 2 ; E. Stockholm ligger i Sverige; F. Månen är en gul ost; G. 3 2 = 6; H. x 2 + y 2 = r 2. Exemplen A-D är inga påståenden de är bara namn på olika företelser. Det händer ingenting i dem. Exemplen E-H är däremot påståenden. De båda första är meningar, vilkas innebörd är begriplig, och som påstår något om något. (En annan sak är att det som t ex F påstår av de flesta människor uppfattas som osant eller falskt. Detta påverkar inte deras logiska status av att vara påståenden.) Exempel G säger att produkten av de båda heltalen 2 och 3 är heltalet 6, något som vi brukar anse vara sant. Exempel H, slutligen, påstår att summan av kvadraterna på två tal x och y är lika med kvadraten på ett tredje tal r. Huruvida detta är sant beror på vilka värden talen x, y och r har. Operationer på påståenden. Givet två påståenden P och Q skall vi också betrakta deras

konjunktion P Q och deras disjunktion P Q. P Q betecknar påståendet P och Q. Ex 2. (a) Låt A vara påståendet år 2000 är ett skottår och B påståendet 2+2=4. Då är A B påståendet år 2000 är ett skottår och 2+2=4. Eftersom både A och B är sanna, är även A B ett sant påstående. (b) Låt A vara som i (a) och låt C vara påståendet 2+2=5. Då blir A C ett falskt påstående, eftersom C är falskt. Det räcker med att den ena av de två kontrahenterna i konjuktionen är falsk, så blir konjuktionen själv falsk. (c) Låt P och Q vara påståendena x > 0 resp. x < 2. Då blir P Q påståendet x > 0 och x < 2, vilken vanligen brukar skrivas 0 < x < 2. Ordet eller används i vardagsspråket på flera olika sätt. I logiken måste man välja en bestämd betydelse hos ordet eller. Man har fastnat för det här alternativet: A eller B ska betyda A eller B eller båda. Annorlunda

utrycket minst en av A och B. Man skriver A B och kallar den sammansatta påståendet för disjunktionen av A och B. Påståendet A B är således sant om minst ett av A och B är sant, falskt om både A och B är falska. Ex 3. (a) om A är år 2000 är ett skottår och B är 2 + 2 = 5, så är A B ett sant påstående. Allmännare, om C är ett helt godtyckligt påstående, så är A C sant: det räcker med att A är det! (b) Om A är x > 0 och B är x < 2, blir A B påståendet x > 0 eller x < 2 (vilket ju är sant för alla x). Negation och motsats; kvantifikatorer. Att formulera motsatsen till ett påstående, att negera ett påstående, är något som man ofta behöver göra. Till ett påstående A skall man tillverka ett påstående icke-a, som skall vara sant om A är falskt, falskt om A är sant. Detta betecknas A (det är inte fallet att A). Ex 4. (a) om A är påståendet x = 2, blir A påståendet x 2.

(b) (x > 2) är det samma som x 2. (c) Om B är påståendet alla fåglar kan flyga. Vad är B? Det är kanske frestande att anse att motsatsen till B är C: inga fåglar kan flyga ; men detta är inte vad man menar med motsats i logiken. Det sökta påståendet är Det finns (minst) en fågel, som inte kan flyga. (d) D är påståendet Vissa studenter läser fysik. detta kan även uttryckas Det finns studenter som läser fysik. Motsatsen D innebär att det inte finns några studenter som läser fysik, dvs. Inga studenter läser fysik eller för alla studenter gäller att de inte läser fysik. De båda sista exemplen handlar om påståenden av en mer komplicerad struktur än de flesta exempel vi stött på tidigare. De båda typerna av påståenden är mycket vanliga i matematiska sammanhang. Vi inför två stenografiska symboler för att skriva dem, det s k kvantifikatorerna): betyder för alla för varje

betyder det existerar (finns) minst ett. Användning illustreras av följande exempel: Ex 5. (a) x : (x + 2) 2 = x 2 + 4x + 4. (b) x : x 2 + 2x = 3. Implikation och ekvivalens. En vanlig form av påstående har strukturen om A, så B. Ex 6. (a) Om det regnar, så tar jag paraplyet. (b) Om x < 0, så gäller x 2 > 0. (c) Om månen är en gul ost, så är 2 + 2 = 5. Vi använder skrivsätt A B och kallar en sådant påstående för en implikation. Pilen kan även utläsas medför eller implicerar. Några andra omformuleringar av A B är (1) A är (ett) tillräckligt (villkor) för B, (2) B är (ett) nödvändigt (villkor) för A, (3) A gäller endast om B gäller. Påståendet A B kan formuleras om på flera olika sätt, så att man får andra påståenden med samma innebörd t ex ( B) ( A)

En annan vanlig typ av påstående är ekvivalensen A B, som är en förkortning av (A B) (B A) Det utläses vanligen A (är) ekvivalent med B eller A om och endast om B. Ex 7. (a) x 2 < 9 3 < x < 3. (b) x 2 +y 2 = 0 x = y = 0, om x, y är reella. Matematiska resonemang, bevis För att visa ett visst påstående P kan man antingen göra det direkt eller resonera så här. Antingen är P sant eller dess motsats P. Kan vi visa att P leder till en uppenbar omöjlighet, så har vi eliminerat möjligheten att P är sant, och kan dra slutsatsen att P måste vara sant. Ett sådant resonemang kallas för motsägelsebevis. Ex 8. 2 är irrationellt. Ex 9. Det finns oändligt många primtal. Ex 10. x är ett heltal och x 2 är jämnt x jämnt tal.