§2.1 命题与联结词
2.1.1 命题的概念
数理逻辑研究的中心问题是推理,而推理就必然包含前提和结论,前提和结论都是表达判断的陈述句,因而表达判断的陈述句就成为推理的基本要素.在数理逻辑中,将能够判断真假的陈述句称为命题.因此命题就成为推理的基本单位.
定义2-1 能够判断真假的陈述句称为命题.命题的判断结果称为命题的“真值”.“真值”取值为“真”的命题称为真命题,“真值”取值为“假”的命题称为假命题.常用T(True)或1表示真,用F(False)或0表示假.
从上述的定义可知,判定一个句子是否为命题要分为两步:一是判定是否为陈述句,二是判定能否判定真假,二者缺一不可.
例2-1 判断下列句子是否为命题.
(1)北京是中国的首都.
(2)请勿吸烟!
(3)雪是黑的.
(4)猪八戒是猪吗?
(5)x+y=5.
(6)我正在说谎.
(7)如果温度为0℃以下,则水会结成冰.
(8)3能被2整除.
(9)火星上有生命.
(10)张三是个胖子.
解 在上述的10个句子中,(2)、(4)不是陈述句;(5)、(6)、(10)虽然是陈述句,但(5)没有确定的真值,当x=2,y=3时,x+y=5正确,当x=4,y=3时,x+y=5不正确,其真值随x,y取值的不同而改变,(6)是悖论(即由真能推出假,由假也能推出真),(10)中的“胖子”是一个模糊的概念,不能判断真假,因而(2)、(4)、(5)、(6)、(10)均不是命题.(1)、(3)、(7)、(8)、(9)都是命题,其中(9)虽然现在无法判断真假,但随着科技的进步是可以判定真假的.
根据命题的结构形式,命题分为原子命题和复合命题.
定义2-2 不能被分解为更简单的陈述语句的命题称为原子命题(也称为简单命题).
定义2-3 由两个或两个以上原子命题组合而成的命题称为复合命题.
例如,例2-1中的命题“雪是黑的”为原子命题,而命题“如果温度为0℃以下,则水会结成冰”是复合命题,是由“温度为0℃以下”与“水会结成冰”两个原子命题组成的.
定义2-4 表示原子命题的符号称为命题标识符.命题标识符依据表示命题的情况,分为命题常元和命题变元.一个有确定真值的命题的标识符称为命题常元(或命题常项);没有指定具体内容的命题标识符称为命题变元(或命题变项).本书中用小写字母a,b,c,…,p,q,r,…(可带下标)等表示命题.将表示命题的符号放在该命题的前面,称为命题的符号化.例如:
p:2是素数.
q:雪是黑的.
此时,p是真命题,q是假命题.
注 命题变元不是命题,只有当命题取一个确定的值时才是命题.例如,对于原子命题p:x=3来说,命题变元的真值情况不确定,因而命题变元不是命题,只有给命题变元p一个具体的命题取代时,p有了确定的真值,p才成为命题.