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Araceli Guzm an y Guillermo Garro · L ogica y conjuntos Algebra L ogica y conjuntos Como sucede...

Date post: 16-Aug-2019
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Introducci´on a la L´ ogica Matem´ atica ´ Algebra Araceli Guzm´ an y Guillermo Garro Facultad de Ciencias UNAM Semestre 2018-1 doyouwantmektalwar.wordpress.com
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Page 1: Araceli Guzm an y Guillermo Garro · L ogica y conjuntos Algebra L ogica y conjuntos Como sucede con todas las ramas de la matem atica, para estudiar algebrase requiere de ciertos

Introduccion a la Logica Matematica

Algebra

Araceli Guzman y Guillermo Garro

Facultad de CienciasUNAM

Semestre 2018-1

doyouwantmektalwar.wordpress.com

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Logica y conjuntos Algebra

Referencias basicas

1. Armando O. Rojo, Algebra, 1978. Bajar aquı.

2. Bravo, Rincon, Rincon, Algebra superior, 2006. Bajar aquı.

3. Carmen Gomez, Algebra superior, 2014. Bajar aquı.

4. Alvaro Perez Raposo, Logica, conjuntos, relaciones y funciones, 2010. Bajar aquı

5. Cardenas, Lluis, Raggi, Tomas, Algebra Superior, 1990. Bajar aquı.

6. Paul Halmos, Teorıa intuitiva de los conjuntos, 1965. Bajar aquı.

Otras referencias

1. M. O’Leary, A first course in mathematical logic and set theory, 2016. Bajar aquı.

2. Willard Van Orman Quine, Mathematical Logic, 1981. Bajar aquı.

3. Fernando Hernandez, Teorıa de conjuntos, 2003. Bajar aquı.

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Logica y conjuntos Algebra

Referencias basicas

1. Armando O. Rojo, Algebra, 1978. Bajar aquı.

2. Bravo, Rincon, Rincon, Algebra superior, 2006. Bajar aquı.

3. Carmen Gomez, Algebra superior, 2014. Bajar aquı.

4. Alvaro Perez Raposo, Logica, conjuntos, relaciones y funciones, 2010. Bajar aquı

5. Cardenas, Lluis, Raggi, Tomas, Algebra Superior, 1990. Bajar aquı.

6. Paul Halmos, Teorıa intuitiva de los conjuntos, 1965. Bajar aquı.

Otras referencias

1. M. O’Leary, A first course in mathematical logic and set theory, 2016. Bajar aquı.

2. Willard Van Orman Quine, Mathematical Logic, 1981. Bajar aquı.

3. Fernando Hernandez, Teorıa de conjuntos, 2003. Bajar aquı.

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Logica y conjuntos Algebra

Logica y conjuntos

Como sucede con todas las ramas de la matematica, para estudiar algebra se requierede ciertos conocimientos basicos de logica y teorıa de conjuntos.

Logica (proposicional)

Una proposicion es un enunciado del que puede decirse que es verdadero (con valor deverdad V o 1) o falso (con valor de verdad F o 0) pero no ambas cosas. Gereralmentelas proposiciones son denotadas con las letras p, q, r,... o mayusculas P , Q, R,...

Los conectivos logicos

Los conectivos logicos son relaciones (funciones de “verdad”) con las cuales podemoscombinar proposiciones para formar otras. Los conectivos mas usuales son los siguientes:

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Logica y conjuntos Algebra

Logica y conjuntos

Como sucede con todas las ramas de la matematica, para estudiar algebra se requierede ciertos conocimientos basicos de logica y teorıa de conjuntos.

Logica (proposicional)

Una proposicion es un enunciado del que puede decirse que es verdadero (con valor deverdad V o 1) o falso (con valor de verdad F o 0) pero no ambas cosas. Gereralmentelas proposiciones son denotadas con las letras p, q, r,... o mayusculas P , Q, R,...

Los conectivos logicos

Los conectivos logicos son relaciones (funciones de “verdad”) con las cuales podemoscombinar proposiciones para formar otras. Los conectivos mas usuales son los siguientes:

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Logica y conjuntos Algebra

Logica y conjuntos

Como sucede con todas las ramas de la matematica, para estudiar algebra se requierede ciertos conocimientos basicos de logica y teorıa de conjuntos.

Logica (proposicional)

Una proposicion es un enunciado del que puede decirse que es verdadero (con valor deverdad V o 1) o falso (con valor de verdad F o 0) pero no ambas cosas. Gereralmentelas proposiciones son denotadas con las letras p, q, r,... o mayusculas P , Q, R,...

Los conectivos logicos

Los conectivos logicos son relaciones (funciones de “verdad”) con las cuales podemoscombinar proposiciones para formar otras. Los conectivos mas usuales son los siguientes:

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Logica y conjuntos Algebra

Conectivos logicos usuales

CONECTIVO NOMBRE OPERACION INTERPRETACION

¬ Negacion ¬pNo p.

No sucede p.

∧ Conjuncion p ∧ q p y q

∨ Disyuncion p ∨ q p o q

Y Disyuncion excluyente p Y q p o q pero no ambas

⇒ p ⇒ q

p implica q.

Si p entonces q.

Implicacion q si p.

(o condicional) p solo si q

p es condicion suficiente para q.

q es condicion necesaria para p.

⇔ p ⇔ q

p si, y solo si, q.

Doble implicacion q es condicion necesaria y suficiente para p.

(o bicondicional) p es condicion necesaria y suficiente para q.

p es equivalente a q.

El condicional: Una cuestion gramatical

La equivalenciap⇒ q ≡ p solo si q

se explica facilmente si entendemos el modo de conjugacion verbalimperfecto del subjuntivo:

Estudiarıa Fısica solo si me quedara en la UNAM.

Por tanto,

Si estoy estudiando Fısica entonces me quede en la UNAM.

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Logica y conjuntos Algebra

Conectivos logicos usuales

CONECTIVO NOMBRE OPERACION INTERPRETACION

¬ Negacion ¬pNo p.

No sucede p.

∧ Conjuncion p ∧ q p y q

∨ Disyuncion p ∨ q p o q

Y Disyuncion excluyente p Y q p o q pero no ambas

⇒ p ⇒ q

p implica q.

Si p entonces q.

Implicacion q si p.

(o condicional) p solo si q

p es condicion suficiente para q.

q es condicion necesaria para p.

⇔ p ⇔ q

p si, y solo si, q.

Doble implicacion q es condicion necesaria y suficiente para p.

(o bicondicional) p es condicion necesaria y suficiente para q.

p es equivalente a q.

El condicional: Una cuestion gramatical

La equivalenciap⇒ q ≡ p solo si q

se explica facilmente si entendemos el modo de conjugacion verbalimperfecto del subjuntivo:

Estudiarıa Fısica solo si me quedara en la UNAM.

Por tanto,

Si estoy estudiando Fısica entonces me quede en la UNAM.

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Logica y conjuntos Algebra

Ejemplo

Consideremos las siguientes proposiciones

p : El viento sopla muy fuerte.

q : Se caen las hojas de los arboles.

Tenemos entonces

Operacion Significado

¬p El viento no sopla muy fuerte.

p ∧ q El viento sopla muy fuerte y se caen las hojas de los arboles.

p ∨ q El viento sopla o se caen las hojas.

p Y qEl viento sopla pero no se caen las hojas de los arboles, o bien

se caen la hojas de los arboles pero el viento no sopla muy fuerte.

p⇒ qSi el viento sopla muy fuerte, entonces

se caen las hojas de los arboles.

p⇔ qEl viento sopla muy fuerte si, y solo si,

se caen las hojas de los arboles.

El objeto de la logica... mas o menos

La logica (matematica o proposicional o simbolica) es formal en el sentidode que carece de contenido. Esto es, no es asunto de la logica averiguarque afirmaciones son verdaderas o falsas, ni es un teorıa de la verdad. Lalogica es el estudio metodico de las reglas (formas, estructuras, etc.) querigen las relaciones existentes entre ciertos objetos llamados proposiciones,los cuales admiten solo dos valores (llamados valores de verdad), formadasmediante funciones proposicionales llamadas conectivos.

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Ejemplo

Consideremos las siguientes proposiciones

p : El viento sopla muy fuerte.

q : Se caen las hojas de los arboles.

Tenemos entonces

Operacion Significado

¬p El viento no sopla muy fuerte.

p ∧ q El viento sopla muy fuerte y se caen las hojas de los arboles.

p ∨ q El viento sopla o se caen las hojas.

p Y qEl viento sopla pero no se caen las hojas de los arboles, o bien

se caen la hojas de los arboles pero el viento no sopla muy fuerte.

p⇒ qSi el viento sopla muy fuerte, entonces

se caen las hojas de los arboles.

p⇔ qEl viento sopla muy fuerte si, y solo si,

se caen las hojas de los arboles.

El objeto de la logica... mas o menos

La logica (matematica o proposicional o simbolica) es formal en el sentidode que carece de contenido. Esto es, no es asunto de la logica averiguarque afirmaciones son verdaderas o falsas, ni es un teorıa de la verdad. Lalogica es el estudio metodico de las reglas (formas, estructuras, etc.) querigen las relaciones existentes entre ciertos objetos llamados proposiciones,los cuales admiten solo dos valores (llamados valores de verdad), formadasmediante funciones proposicionales llamadas conectivos.

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Logica y conjuntos Algebra

Tablas de valores de verdad

Los conectivos se definen formalmente mediante tablas de valores de verdad:

Para la negacion (que es un conectivo unario):

p ¬pV F

F V

Para el resto de los conectivos (binarios) tıpicos:

p q p ∧ q p ∨ q p Y q p⇒ q p⇔ q

V V

V V F V V

V F

F V V F F

F V

F V V V F

F F

F F F V V

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Logica y conjuntos Algebra

Tablas de valores de verdad

Los conectivos se definen formalmente mediante tablas de valores de verdad:

Para la negacion (que es un conectivo unario):

p ¬pV F

F V

Para el resto de los conectivos (binarios) tıpicos:

p q p ∧ q p ∨ q p Y q p⇒ q p⇔ q

V V

V V F V V

V F

F V V F F

F V

F V V V F

F F

F F F V V

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Tablas de valores de verdad

Los conectivos se definen formalmente mediante tablas de valores de verdad:

Para la negacion (que es un conectivo unario):

p ¬pV F

F V

Para el resto de los conectivos (binarios) tıpicos:

p q p ∧ q p ∨ q p Y q p⇒ q p⇔ q

V V V

V F V V

V F F

V V F F

F V F

V V V F

F F F

F F V V

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Tablas de valores de verdad

Los conectivos se definen formalmente mediante tablas de valores de verdad:

Para la negacion (que es un conectivo unario):

p ¬pV F

F V

Para el resto de los conectivos (binarios) tıpicos:

p q p ∧ q p ∨ q p Y q p⇒ q p⇔ q

V V V V

F V V

V F F V

V F F

F V F V

V V F

F F F F

F V V

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Tablas de valores de verdad

Los conectivos se definen formalmente mediante tablas de valores de verdad:

Para la negacion (que es un conectivo unario):

p ¬pV F

F V

Para el resto de los conectivos (binarios) tıpicos:

p q p ∧ q p ∨ q p Y q p⇒ q p⇔ q

V V V V F

V V

V F F V V

F F

F V F V V

V F

F F F F F

V V

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Tablas de valores de verdad

Los conectivos se definen formalmente mediante tablas de valores de verdad:

Para la negacion (que es un conectivo unario):

p ¬pV F

F V

Para el resto de los conectivos (binarios) tıpicos:

p q p ∧ q p ∨ q p Y q p⇒ q p⇔ q

V V V V F V

V

V F F V V F

F

F V F V V V

F

F F F F F V

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Tablas de valores de verdad

Los conectivos se definen formalmente mediante tablas de valores de verdad:

Para la negacion (que es un conectivo unario):

p ¬pV F

F V

Para el resto de los conectivos (binarios) tıpicos:

p q p ∧ q p ∨ q p Y q p⇒ q p⇔ q

V V V V F V V

V F F V V F F

F V F V V V F

F F F F F V V

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Logica y conjuntos Algebra

Una equivalencia esperada

Veamos la tabla de la proposicion compuesta:

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

Tenemos:

p q (p⇔ q) ⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

V V

V V V V V

V F

F V F F V

F V

F V V F F

F F

V V V V V

Observamos que la proposicion compuesta

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

es siembre V, independientemente de los valores de verdad de sus proposiciones com-ponentes, lo que significa que p ⇔ q es (logicamente) equivalente a la conjuncion(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p).

De ahı que probar una doble implicacion p ⇔ q, es equivalente a probarlos enunciados p ⇒ q y q ⇒ p conjuntamente.

Leyes Logicas

Una proposicion compuesta cuya tabla de valores de verdad essiempre V independientemente de los valores de verdad de susproposiciones componentes, es llamada Tautologıa o Ley Logica.

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Una equivalencia esperada

Veamos la tabla de la proposicion compuesta:

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

Tenemos:

p q (p⇔ q) ⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

V V

V V V V V

V F

F V F F V

F V

F V V F F

F F

V V V V V

Observamos que la proposicion compuesta

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

es siembre V, independientemente de los valores de verdad de sus proposiciones com-ponentes, lo que significa que p ⇔ q es (logicamente) equivalente a la conjuncion(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p).

De ahı que probar una doble implicacion p ⇔ q, es equivalente a probarlos enunciados p ⇒ q y q ⇒ p conjuntamente.

Leyes Logicas

Una proposicion compuesta cuya tabla de valores de verdad essiempre V independientemente de los valores de verdad de susproposiciones componentes, es llamada Tautologıa o Ley Logica.

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Logica y conjuntos Algebra

Una equivalencia esperada

Veamos la tabla de la proposicion compuesta:

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

Tenemos:

p q (p⇔ q) ⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

V V V

V V V V

V F F

V F F V

F V F

V V F F

F F V

V V V V

Observamos que la proposicion compuesta

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

es siembre V, independientemente de los valores de verdad de sus proposiciones com-ponentes, lo que significa que p ⇔ q es (logicamente) equivalente a la conjuncion(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p).

De ahı que probar una doble implicacion p ⇔ q, es equivalente a probarlos enunciados p ⇒ q y q ⇒ p conjuntamente.

Leyes Logicas

Una proposicion compuesta cuya tabla de valores de verdad essiempre V independientemente de los valores de verdad de susproposiciones componentes, es llamada Tautologıa o Ley Logica.

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Logica y conjuntos Algebra

Una equivalencia esperada

Veamos la tabla de la proposicion compuesta:

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

Tenemos:

p q (p⇔ q) ⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

V V V

V

V

V V

V F F

V

F

F V

F V F

V

V

F F

F F V

V

V

V V

Observamos que la proposicion compuesta

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

es siembre V, independientemente de los valores de verdad de sus proposiciones com-ponentes, lo que significa que p ⇔ q es (logicamente) equivalente a la conjuncion(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p).

De ahı que probar una doble implicacion p ⇔ q, es equivalente a probarlos enunciados p ⇒ q y q ⇒ p conjuntamente.

Leyes Logicas

Una proposicion compuesta cuya tabla de valores de verdad essiempre V independientemente de los valores de verdad de susproposiciones componentes, es llamada Tautologıa o Ley Logica.

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Logica y conjuntos Algebra

Una equivalencia esperada

Veamos la tabla de la proposicion compuesta:

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

Tenemos:

p q (p⇔ q) ⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

V V V

V

V

V

V

V F F

V

F

F

V

F V F

V

V

F

F

F F V

V

V

V

V

Observamos que la proposicion compuesta

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

es siembre V, independientemente de los valores de verdad de sus proposiciones com-ponentes, lo que significa que p ⇔ q es (logicamente) equivalente a la conjuncion(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p).

De ahı que probar una doble implicacion p ⇔ q, es equivalente a probarlos enunciados p ⇒ q y q ⇒ p conjuntamente.

Leyes Logicas

Una proposicion compuesta cuya tabla de valores de verdad essiempre V independientemente de los valores de verdad de susproposiciones componentes, es llamada Tautologıa o Ley Logica.

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Una equivalencia esperada

Veamos la tabla de la proposicion compuesta:

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

Tenemos:

p q (p⇔ q) ⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

V V V

V

V V V

V F F

V

F F V

F V F

V

V F F

F F V

V

V V V

Observamos que la proposicion compuesta

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

es siembre V, independientemente de los valores de verdad de sus proposiciones com-ponentes, lo que significa que p ⇔ q es (logicamente) equivalente a la conjuncion(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p).

De ahı que probar una doble implicacion p ⇔ q, es equivalente a probarlos enunciados p ⇒ q y q ⇒ p conjuntamente.

Leyes Logicas

Una proposicion compuesta cuya tabla de valores de verdad essiempre V independientemente de los valores de verdad de susproposiciones componentes, es llamada Tautologıa o Ley Logica.

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Logica y conjuntos Algebra

Una equivalencia esperada

Veamos la tabla de la proposicion compuesta:

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

Tenemos:

p q (p⇔ q) ⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

V V V V V V V

V F F V F F V

F V F V V F F

F F V V V V V

Observamos que la proposicion compuesta

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

es siembre V, independientemente de los valores de verdad de sus proposiciones com-ponentes, lo que significa que p ⇔ q es (logicamente) equivalente a la conjuncion(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p).

De ahı que probar una doble implicacion p ⇔ q, es equivalente a probarlos enunciados p ⇒ q y q ⇒ p conjuntamente.

Leyes Logicas

Una proposicion compuesta cuya tabla de valores de verdad essiempre V independientemente de los valores de verdad de susproposiciones componentes, es llamada Tautologıa o Ley Logica.

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Una equivalencia esperada

Veamos la tabla de la proposicion compuesta:

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

Tenemos:

p q (p⇔ q) ⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

V V V V V V V

V F F V F F V

F V F V V F F

F F V V V V V

Observamos que la proposicion compuesta

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

es siembre V, independientemente de los valores de verdad de sus proposiciones com-ponentes, lo que significa que p ⇔ q es (logicamente) equivalente a la conjuncion(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p).

De ahı que probar una doble implicacion p ⇔ q, es equivalente a probarlos enunciados p ⇒ q y q ⇒ p conjuntamente.

Leyes Logicas

Una proposicion compuesta cuya tabla de valores de verdad essiempre V independientemente de los valores de verdad de susproposiciones componentes, es llamada Tautologıa o Ley Logica.

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Logica y conjuntos Algebra

Una equivalencia esperada

Veamos la tabla de la proposicion compuesta:

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

Tenemos:

p q (p⇔ q) ⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

V V V V V V V

V F F V F F V

F V F V V F F

F F V V V V V

Observamos que la proposicion compuesta

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

es siembre V, independientemente de los valores de verdad de sus proposiciones com-ponentes, lo que significa que p ⇔ q es (logicamente) equivalente a la conjuncion(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p).

De ahı que probar una doble implicacion p ⇔ q, es equivalente a probarlos enunciados p ⇒ q y q ⇒ p conjuntamente.

Leyes Logicas

Una proposicion compuesta cuya tabla de valores de verdad essiempre V independientemente de los valores de verdad de susproposiciones componentes, es llamada Tautologıa o Ley Logica.

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Una equivalencia esperada

Veamos la tabla de la proposicion compuesta:

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

Tenemos:

p q (p⇔ q) ⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

V V V V V V V

V F F V F F V

F V F V V F F

F F V V V V V

Observamos que la proposicion compuesta

(p⇔ q)⇔ ((p⇒ q) ∧ (q ⇒ p))

es siembre V, independientemente de los valores de verdad de sus proposiciones com-ponentes, lo que significa que p ⇔ q es (logicamente) equivalente a la conjuncion(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p).

De ahı que probar una doble implicacion p ⇔ q, es equivalente a probarlos enunciados p ⇒ q y q ⇒ p conjuntamente.

Leyes Logicas

Una proposicion compuesta cuya tabla de valores de verdad essiempre V independientemente de los valores de verdad de susproposiciones componentes, es llamada Tautologıa o Ley Logica.

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Logica y conjuntos Algebra

Negacion del bicondicional

Es tautologıa:(p Y q)⇔ ¬(p⇔ q)

p q (p Y q) ⇔ ¬ (p⇔ q)

V V

F V F V

V F

V V V F

F V

V V V F

F F

F V F V

Esto es, la diferencia simetrica pY q es equivalente a la negacion de la doble implicacionp⇔ q.

Para negar una doble implicacion p ⇔ q, debemos demostrar que p y qson excluyentes (i.e. si p ocurre entonces no ocurre q; o bien, si qocurre, no ocurre p.)

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Logica y conjuntos Algebra

Negacion del bicondicional

Es tautologıa:(p Y q)⇔ ¬(p⇔ q)

p q (p Y q) ⇔ ¬ (p⇔ q)

V V

F V F V

V F

V V V F

F V

V V V F

F F

F V F V

Esto es, la diferencia simetrica pY q es equivalente a la negacion de la doble implicacionp⇔ q.

Para negar una doble implicacion p ⇔ q, debemos demostrar que p y qson excluyentes (i.e. si p ocurre entonces no ocurre q; o bien, si qocurre, no ocurre p.)

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Negacion del bicondicional

Es tautologıa:(p Y q)⇔ ¬(p⇔ q)

p q (p Y q) ⇔ ¬ (p⇔ q)

V V F

V F V

V F V

V V F

F V V

V V F

F F F

V F V

Esto es, la diferencia simetrica pY q es equivalente a la negacion de la doble implicacionp⇔ q.

Para negar una doble implicacion p ⇔ q, debemos demostrar que p y qson excluyentes (i.e. si p ocurre entonces no ocurre q; o bien, si qocurre, no ocurre p.)

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Negacion del bicondicional

Es tautologıa:(p Y q)⇔ ¬(p⇔ q)

p q (p Y q) ⇔ ¬ (p⇔ q)

V V F

V F

V

V F V

V V

F

F V V

V V

F

F F F

V F

V

Esto es, la diferencia simetrica pY q es equivalente a la negacion de la doble implicacionp⇔ q.

Para negar una doble implicacion p ⇔ q, debemos demostrar que p y qson excluyentes (i.e. si p ocurre entonces no ocurre q; o bien, si qocurre, no ocurre p.)

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Logica y conjuntos Algebra

Negacion del bicondicional

Es tautologıa:(p Y q)⇔ ¬(p⇔ q)

p q (p Y q) ⇔ ¬ (p⇔ q)

V V F

V

F V

V F V

V

V F

F V V

V

V F

F F F

V

F V

Esto es, la diferencia simetrica pY q es equivalente a la negacion de la doble implicacionp⇔ q.

Para negar una doble implicacion p ⇔ q, debemos demostrar que p y qson excluyentes (i.e. si p ocurre entonces no ocurre q; o bien, si qocurre, no ocurre p.)

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Logica y conjuntos Algebra

Negacion del bicondicional

Es tautologıa:(p Y q)⇔ ¬(p⇔ q)

p q (p Y q) ⇔ ¬ (p⇔ q)

V V F V F V

V F V V V F

F V V V V F

F F F V F V

Esto es, la diferencia simetrica pY q es equivalente a la negacion de la doble implicacionp⇔ q.

Para negar una doble implicacion p ⇔ q, debemos demostrar que p y qson excluyentes (i.e. si p ocurre entonces no ocurre q; o bien, si qocurre, no ocurre p.)

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Negacion del bicondicional

Es tautologıa:(p Y q)⇔ ¬(p⇔ q)

p q (p Y q) ⇔ ¬ (p⇔ q)

V V F V F V

V F V V V F

F V V V V F

F F F V F V

Esto es, la diferencia simetrica pY q es equivalente a la negacion de la doble implicacionp⇔ q.

Para negar una doble implicacion p ⇔ q, debemos demostrar que p y qson excluyentes (i.e. si p ocurre entonces no ocurre q; o bien, si qocurre, no ocurre p.)

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Logica y conjuntos Algebra

Transitividad de ⇒

Es tautologıa:[(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)]⇒ (p⇒ r)

p q r [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)] ⇒ (p⇒ r)

V V V

V V V V V

V V F

V F F V F

V F V

F F V V V

V F F

F F V V F

F V V

V V V V V

F V F

V F F V V

F F V

V V V V V

F F F

V V V V V

Transitividad de ⇔

Se sigue que

[(p⇔ q) ∧ (q ⇔ r)]⇒ (p⇔ r)

es tambien tautologica.

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Logica y conjuntos Algebra

Transitividad de ⇒

Es tautologıa:[(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)]⇒ (p⇒ r)

p q r [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)] ⇒ (p⇒ r)

V V V

V V V V V

V V F

V F F V F

V F V

F F V V V

V F F

F F V V F

F V V

V V V V V

F V F

V F F V V

F F V

V V V V V

F F F

V V V V V

Transitividad de ⇔

Se sigue que

[(p⇔ q) ∧ (q ⇔ r)]⇒ (p⇔ r)

es tambien tautologica.

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Logica y conjuntos Algebra

Transitividad de ⇒

Es tautologıa:[(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)]⇒ (p⇒ r)

p q r [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)] ⇒ (p⇒ r)

V V V V

V V V V

V V F V

F F V F

V F V F

F V V V

V F F F

F V V F

F V V V

V V V V

F V F V

F F V V

F F V V

V V V V

F F F V

V V V V

Transitividad de ⇔

Se sigue que

[(p⇔ q) ∧ (q ⇔ r)]⇒ (p⇔ r)

es tambien tautologica.

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Logica y conjuntos Algebra

Transitividad de ⇒

Es tautologıa:[(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)]⇒ (p⇒ r)

p q r [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)] ⇒ (p⇒ r)

V V V V

V

V

V V

V V F V

F

F

V F

V F V F

F

V

V V

V F F F

F

V

V F

F V V V

V

V

V V

F V F V

F

F

V V

F F V V

V

V

V V

F F F V

V

V

V V

Transitividad de ⇔

Se sigue que

[(p⇔ q) ∧ (q ⇔ r)]⇒ (p⇔ r)

es tambien tautologica.

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Logica y conjuntos Algebra

Transitividad de ⇒

Es tautologıa:[(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)]⇒ (p⇒ r)

p q r [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)] ⇒ (p⇒ r)

V V V V

V

V

V

V

V V F V

F

F

V

F

V F V F

F

V

V

V

V F F F

F

V

V

F

F V V V

V

V

V

V

F V F V

F

F

V

V

F F V V

V

V

V

V

F F F V

V

V

V

V

Transitividad de ⇔

Se sigue que

[(p⇔ q) ∧ (q ⇔ r)]⇒ (p⇔ r)

es tambien tautologica.

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Logica y conjuntos Algebra

Transitividad de ⇒

Es tautologıa:[(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)]⇒ (p⇒ r)

p q r [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)] ⇒ (p⇒ r)

V V V V V V

V

V

V V F V F F

V

F

V F V F F V

V

V

V F F F F V

V

F

F V V V V V

V

V

F V F V F F

V

V

F F V V V V

V

V

F F F V V V

V

V

Transitividad de ⇔

Se sigue que

[(p⇔ q) ∧ (q ⇔ r)]⇒ (p⇔ r)

es tambien tautologica.

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Logica y conjuntos Algebra

Transitividad de ⇒

Es tautologıa:[(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)]⇒ (p⇒ r)

p q r [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)] ⇒ (p⇒ r)

V V V V V V V V

V V F V F F V F

V F V F F V V V

V F F F F V V F

F V V V V V V V

F V F V F F V V

F F V V V V V V

F F F V V V V V

Transitividad de ⇔

Se sigue que

[(p⇔ q) ∧ (q ⇔ r)]⇒ (p⇔ r)

es tambien tautologica.

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Logica y conjuntos Algebra

Transitividad de ⇒

Es tautologıa:[(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)]⇒ (p⇒ r)

p q r [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ r)] ⇒ (p⇒ r)

V V V V V V V V

V V F V F F V F

V F V F F V V V

V F F F F V V F

F V V V V V V V

F V F V F F V V

F F V V V V V V

F F F V V V V V

Transitividad de ⇔

Se sigue que

[(p⇔ q) ∧ (q ⇔ r)]⇒ (p⇔ r)

es tambien tautologica.

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Logica y conjuntos Algebra

Las Leyes de De Morgan

Las proposiciones

¬(p ∧ q)⇔ (¬p ∨ ¬q) (1)

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q), (2)

son equivalencias logicas.

Tabla de la primera Ley de De Morgan (1):

p q ¬p ¬q ¬ (p ∧ q) ⇔ (¬p ∨ ¬q)V V

F F F V V F

V F

F V V F V V

F V

V F V F V V

F F

V V V F V V

La primera Ley de De Morgan dice que la negacion de una conjuncion esla disyuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Las Leyes de De Morgan

Las proposiciones

¬(p ∧ q)⇔ (¬p ∨ ¬q) (1)

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q), (2)

son equivalencias logicas.

Tabla de la primera Ley de De Morgan (1):

p q ¬p ¬q ¬ (p ∧ q) ⇔ (¬p ∨ ¬q)V V

F F F V V F

V F

F V V F V V

F V

V F V F V V

F F

V V V F V V

La primera Ley de De Morgan dice que la negacion de una conjuncion esla disyuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Las Leyes de De Morgan

Las proposiciones

¬(p ∧ q)⇔ (¬p ∨ ¬q) (1)

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q), (2)

son equivalencias logicas.

Tabla de la primera Ley de De Morgan (1):

p q ¬p ¬q ¬ (p ∧ q) ⇔ (¬p ∨ ¬q)V V F F

F V V F

V F F V

V F V V

F V V F

V F V V

F F V V

V F V V

La primera Ley de De Morgan dice que la negacion de una conjuncion esla disyuncion de las negaciones.

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Las Leyes de De Morgan

Las proposiciones

¬(p ∧ q)⇔ (¬p ∨ ¬q) (1)

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q), (2)

son equivalencias logicas.

Tabla de la primera Ley de De Morgan (1):

p q ¬p ¬q ¬ (p ∧ q) ⇔ (¬p ∨ ¬q)V V F F

F

V

V F

V F F V

V

F

V V

F V V F

V

F

V V

F F V V

V

F

V V

La primera Ley de De Morgan dice que la negacion de una conjuncion esla disyuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Las Leyes de De Morgan

Las proposiciones

¬(p ∧ q)⇔ (¬p ∨ ¬q) (1)

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q), (2)

son equivalencias logicas.

Tabla de la primera Ley de De Morgan (1):

p q ¬p ¬q ¬ (p ∧ q) ⇔ (¬p ∨ ¬q)V V F F F V

V F

V F F V V F

V V

F V V F V F

V V

F F V V V F

V V

La primera Ley de De Morgan dice que la negacion de una conjuncion esla disyuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Las Leyes de De Morgan

Las proposiciones

¬(p ∧ q)⇔ (¬p ∨ ¬q) (1)

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q), (2)

son equivalencias logicas.

Tabla de la primera Ley de De Morgan (1):

p q ¬p ¬q ¬ (p ∧ q) ⇔ (¬p ∨ ¬q)V V F F F V

V

F

V F F V V F

V

V

F V V F V F

V

V

F F V V V F

V

V

La primera Ley de De Morgan dice que la negacion de una conjuncion esla disyuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Las Leyes de De Morgan

Las proposiciones

¬(p ∧ q)⇔ (¬p ∨ ¬q) (1)

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q), (2)

son equivalencias logicas.

Tabla de la primera Ley de De Morgan (1):

p q ¬p ¬q ¬ (p ∧ q) ⇔ (¬p ∨ ¬q)V V F F F V V F

V F F V V F V V

F V V F V F V V

F F V V V F V V

La primera Ley de De Morgan dice que la negacion de una conjuncion esla disyuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Las Leyes de De Morgan

Las proposiciones

¬(p ∧ q)⇔ (¬p ∨ ¬q) (1)

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q), (2)

son equivalencias logicas.

Tabla de la primera Ley de De Morgan (1):

p q ¬p ¬q ¬ (p ∧ q) ⇔ (¬p ∨ ¬q)V V F F F V V F

V F F V V F V V

F V V F V F V V

F F V V V F V V

La primera Ley de De Morgan dice que la negacion de una conjuncion esla disyuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Para probar la segunda ley de De Morgan puede hacerse tambien una tabla.

O bien, podemos ocupar la ley de involucion, la cual afirma que p y la doble negacion¬¬p son equivalentes, es decir, que p⇔ ¬(¬p) es una proposicion tautologica:

p ⇔ ¬ (¬p)

V V V F

F V F V

De este modo, si queremos probar que

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q)

es tautologica, procedemos como sigue:

Por la ley (1) de De morgan, y la ley de involucion, las siguientes dobles implicacionesson tautologicas:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (¬¬p ∨ ¬¬q)⇔ (p ∨ q).

Ası que por transitividad, la doble implicacion siguiente es tautologica:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (p ∨ q).

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Logica y conjuntos Algebra

Para probar la segunda ley de De Morgan puede hacerse tambien una tabla.

O bien, podemos ocupar la ley de involucion, la cual afirma que p y la doble negacion¬¬p son equivalentes, es decir, que p⇔ ¬(¬p) es una proposicion tautologica:

p ⇔ ¬ (¬p)

V V V F

F V F V

De este modo, si queremos probar que

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q)

es tautologica, procedemos como sigue:

Por la ley (1) de De morgan, y la ley de involucion, las siguientes dobles implicacionesson tautologicas:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (¬¬p ∨ ¬¬q)⇔ (p ∨ q).

Ası que por transitividad, la doble implicacion siguiente es tautologica:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (p ∨ q).

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Logica y conjuntos Algebra

Para probar la segunda ley de De Morgan puede hacerse tambien una tabla.

O bien, podemos ocupar la ley de involucion, la cual afirma que p y la doble negacion¬¬p son equivalentes, es decir, que p⇔ ¬(¬p) es una proposicion tautologica:

p ⇔ ¬ (¬p)

V V V F

F V F V

De este modo, si queremos probar que

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q)

es tautologica, procedemos como sigue:

Por la ley (1) de De morgan, y la ley de involucion, las siguientes dobles implicacionesson tautologicas:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (¬¬p ∨ ¬¬q)⇔ (p ∨ q).

Ası que por transitividad, la doble implicacion siguiente es tautologica:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (p ∨ q).

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Logica y conjuntos Algebra

Para probar la segunda ley de De Morgan puede hacerse tambien una tabla.

O bien, podemos ocupar la ley de involucion, la cual afirma que p y la doble negacion¬¬p son equivalentes, es decir, que p⇔ ¬(¬p) es una proposicion tautologica:

p ⇔ ¬ (¬p)

V V V F

F V F V

De este modo, si queremos probar que

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q)

es tautologica, procedemos como sigue:

Por la ley (1) de De morgan, y la ley de involucion, las siguientes dobles implicacionesson tautologicas:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (¬¬p ∨ ¬¬q)⇔ (p ∨ q).

Ası que por transitividad, la doble implicacion siguiente es tautologica:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (p ∨ q).

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Para probar la segunda ley de De Morgan puede hacerse tambien una tabla.

O bien, podemos ocupar la ley de involucion, la cual afirma que p y la doble negacion¬¬p son equivalentes, es decir, que p⇔ ¬(¬p) es una proposicion tautologica:

p ⇔ ¬ (¬p)

V V V F

F V F V

De este modo, si queremos probar que

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q)

es tautologica, procedemos como sigue:

Por la ley (1) de De morgan, y la ley de involucion, las siguientes dobles implicacionesson tautologicas:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (¬¬p ∨ ¬¬q)⇔ (p ∨ q).

Ası que por transitividad, la doble implicacion siguiente es tautologica:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (p ∨ q).

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Logica y conjuntos Algebra

Para probar la segunda ley de De Morgan puede hacerse tambien una tabla.

O bien, podemos ocupar la ley de involucion, la cual afirma que p y la doble negacion¬¬p son equivalentes, es decir, que p⇔ ¬(¬p) es una proposicion tautologica:

p ⇔ ¬ (¬p)

V V V F

F V F V

De este modo, si queremos probar que

¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q)

es tautologica, procedemos como sigue:

Por la ley (1) de De morgan, y la ley de involucion, las siguientes dobles implicacionesson tautologicas:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (¬¬p ∨ ¬¬q)⇔ (p ∨ q).

Ası que por transitividad, la doble implicacion siguiente es tautologica:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (p ∨ q).

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Logica y conjuntos Algebra

Ası que por transitividad, la doble implicacion siguiente es tautologica:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (p ∨ q).

De modo que, nuevamente por involucion, las dobles implicaciones

¬(p ∨ q)⇔ ¬¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (¬p ∧ ¬q),

son tautologicas.

Ası (por transitividad),¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q)

es tautologica.

La segunda Ley de De Morgan dice que la negacion de una disyuncion esla conjuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Ası que por transitividad, la doble implicacion siguiente es tautologica:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (p ∨ q).

De modo que, nuevamente por involucion, las dobles implicaciones

¬(p ∨ q)⇔ ¬¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (¬p ∧ ¬q),

son tautologicas.

Ası (por transitividad),¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q)

es tautologica.

La segunda Ley de De Morgan dice que la negacion de una disyuncion esla conjuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Ası que por transitividad, la doble implicacion siguiente es tautologica:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (p ∨ q).

De modo que, nuevamente por involucion, las dobles implicaciones

¬(p ∨ q)⇔ ¬¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (¬p ∧ ¬q),

son tautologicas.

Ası (por transitividad),¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q)

es tautologica.

La segunda Ley de De Morgan dice que la negacion de una disyuncion esla conjuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Ası que por transitividad, la doble implicacion siguiente es tautologica:

¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (p ∨ q).

De modo que, nuevamente por involucion, las dobles implicaciones

¬(p ∨ q)⇔ ¬¬(¬p ∧ ¬q)⇔ (¬p ∧ ¬q),

son tautologicas.

Ası (por transitividad),¬(p ∨ q)⇔ (¬p ∧ ¬q)

es tautologica.

La segunda Ley de De Morgan dice que la negacion de una disyuncion esla conjuncion de las negaciones.

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Logica y conjuntos Algebra

Equivalencias de ⇒

Son tautologıas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) (1)

(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

p q ¬q (p⇒ q) ⇔ ¬ (p ∧ ¬q)V V

F V V V F

V F

V F V F V

F V

F V V V F

F F

V V V V F

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar lanegacion ¬(p ∧ ¬q).

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Logica y conjuntos Algebra

Equivalencias de ⇒

Son tautologıas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) (1)

(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

p q ¬q (p⇒ q) ⇔ ¬ (p ∧ ¬q)V V

F V V V F

V F

V F V F V

F V

F V V V F

F F

V V V V F

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar lanegacion ¬(p ∧ ¬q).

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Logica y conjuntos Algebra

Equivalencias de ⇒

Son tautologıas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) (1)

(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

p q ¬q (p⇒ q) ⇔ ¬ (p ∧ ¬q)V V F

V V V F

V F V

F V F V

F V F

V V V F

F F V

V V V F

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar lanegacion ¬(p ∧ ¬q).

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Logica y conjuntos Algebra

Equivalencias de ⇒

Son tautologıas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) (1)

(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

p q ¬q (p⇒ q) ⇔ ¬ (p ∧ ¬q)V V F V

V V F

V F V F

V F V

F V F V

V V F

F F V V

V V F

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar lanegacion ¬(p ∧ ¬q).

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Logica y conjuntos Algebra

Equivalencias de ⇒

Son tautologıas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) (1)

(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

p q ¬q (p⇒ q) ⇔ ¬ (p ∧ ¬q)V V F V

V V

F

V F V F

V F

V

F V F V

V V

F

F F V V

V V

F

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar lanegacion ¬(p ∧ ¬q).

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Logica y conjuntos Algebra

Equivalencias de ⇒

Son tautologıas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) (1)

(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

p q ¬q (p⇒ q) ⇔ ¬ (p ∧ ¬q)V V F V

V

V F

V F V F

V

F V

F V F V

V

V F

F F V V

V

V F

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar lanegacion ¬(p ∧ ¬q).

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Logica y conjuntos Algebra

Equivalencias de ⇒

Son tautologıas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) (1)

(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

p q ¬q (p⇒ q) ⇔ ¬ (p ∧ ¬q)V V F V V V F

V F V F V F V

F V F V V V F

F F V V V V F

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar lanegacion ¬(p ∧ ¬q).

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Logica y conjuntos Algebra

Equivalencias de ⇒

Son tautologıas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) (1)

(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

p q ¬q (p⇒ q) ⇔ ¬ (p ∧ ¬q)V V F V V V F

V F V F V F V

F V F V V V F

F F V V V V F

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar lanegacion ¬(p ∧ ¬q).

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Logica y conjuntos Algebra

Para la equivalencia (2):(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q)

podemos tambien usar una tabla.

O tambien podemos proceder como sigue:

Por la primera de las equivalencias de ⇒ probada en la tabla anterior, la primera leyde De Morgan e involucion, las dobles implicaciones que siguen son tautologicas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) – primera equivalencia de⇒

⇔ (¬p ∨ ¬¬q) – De Morgan (1)

⇔ (¬p ∨ q) – involucion.

Esto es, p⇒ q y ¬p ∨ q son equivalentes (por transitividad).

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar ladisyuncion ¬p ∨ q.

¿Como negar ⇒?

Una consecuencia importante de la primera de estas equivalenciases que proporciona una formula para negar ⇒:

¬(p⇒ q)⇔ ¬¬(p ∧ ¬q) –primera equivalencia de⇒

⇔ p ∧ ¬q –involucion.

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Logica y conjuntos Algebra

Para la equivalencia (2):(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q)

podemos tambien usar una tabla.

O tambien podemos proceder como sigue:

Por la primera de las equivalencias de ⇒ probada en la tabla anterior, la primera leyde De Morgan e involucion, las dobles implicaciones que siguen son tautologicas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) – primera equivalencia de⇒

⇔ (¬p ∨ ¬¬q) – De Morgan (1)

⇔ (¬p ∨ q) – involucion.

Esto es, p⇒ q y ¬p ∨ q son equivalentes (por transitividad).

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar ladisyuncion ¬p ∨ q.

¿Como negar ⇒?

Una consecuencia importante de la primera de estas equivalenciases que proporciona una formula para negar ⇒:

¬(p⇒ q)⇔ ¬¬(p ∧ ¬q) –primera equivalencia de⇒

⇔ p ∧ ¬q –involucion.

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Logica y conjuntos Algebra

Para la equivalencia (2):(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q)

podemos tambien usar una tabla.

O tambien podemos proceder como sigue:

Por la primera de las equivalencias de ⇒ probada en la tabla anterior, la primera leyde De Morgan e involucion, las dobles implicaciones que siguen son tautologicas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) – primera equivalencia de⇒

⇔ (¬p ∨ ¬¬q) – De Morgan (1)

⇔ (¬p ∨ q) – involucion.

Esto es, p⇒ q y ¬p ∨ q son equivalentes (por transitividad).

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar ladisyuncion ¬p ∨ q.

¿Como negar ⇒?

Una consecuencia importante de la primera de estas equivalenciases que proporciona una formula para negar ⇒:

¬(p⇒ q)⇔ ¬¬(p ∧ ¬q) –primera equivalencia de⇒

⇔ p ∧ ¬q –involucion.

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Logica y conjuntos Algebra

Para la equivalencia (2):(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q)

podemos tambien usar una tabla.

O tambien podemos proceder como sigue:

Por la primera de las equivalencias de ⇒ probada en la tabla anterior, la primera leyde De Morgan e involucion, las dobles implicaciones que siguen son tautologicas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) – primera equivalencia de⇒

⇔ (¬p ∨ ¬¬q) – De Morgan (1)

⇔ (¬p ∨ q) – involucion.

Esto es, p⇒ q y ¬p ∨ q son equivalentes (por transitividad).

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar ladisyuncion ¬p ∨ q.

¿Como negar ⇒?

Una consecuencia importante de la primera de estas equivalenciases que proporciona una formula para negar ⇒:

¬(p⇒ q)⇔ ¬¬(p ∧ ¬q) –primera equivalencia de⇒

⇔ p ∧ ¬q –involucion.

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Logica y conjuntos Algebra

Para la equivalencia (2):(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q)

podemos tambien usar una tabla.

O tambien podemos proceder como sigue:

Por la primera de las equivalencias de ⇒ probada en la tabla anterior, la primera leyde De Morgan e involucion, las dobles implicaciones que siguen son tautologicas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) – primera equivalencia de⇒

⇔ (¬p ∨ ¬¬q) – De Morgan (1)

⇔ (¬p ∨ q) – involucion.

Esto es, p⇒ q y ¬p ∨ q son equivalentes (por transitividad).

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar ladisyuncion ¬p ∨ q.

¿Como negar ⇒?

Una consecuencia importante de la primera de estas equivalenciases que proporciona una formula para negar ⇒:

¬(p⇒ q)⇔ ¬¬(p ∧ ¬q) –primera equivalencia de⇒

⇔ p ∧ ¬q –involucion.

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Logica y conjuntos Algebra

Para la equivalencia (2):(p⇒ q)⇔ (¬p ∨ q)

podemos tambien usar una tabla.

O tambien podemos proceder como sigue:

Por la primera de las equivalencias de ⇒ probada en la tabla anterior, la primera leyde De Morgan e involucion, las dobles implicaciones que siguen son tautologicas:

(p⇒ q)⇔ ¬(p ∧ ¬q) – primera equivalencia de⇒

⇔ (¬p ∨ ¬¬q) – De Morgan (1)

⇔ (¬p ∨ q) – involucion.

Esto es, p⇒ q y ¬p ∨ q son equivalentes (por transitividad).

De ahı que probar una implicacion p ⇒ q, es equivalente a probar ladisyuncion ¬p ∨ q.

¿Como negar ⇒?

Una consecuencia importante de la primera de estas equivalenciases que proporciona una formula para negar ⇒:

¬(p⇒ q)⇔ ¬¬(p ∧ ¬q) –primera equivalencia de⇒

⇔ p ∧ ¬q –involucion.

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Logica y conjuntos Algebra

Las reglas basicas: Leyes conmutativas

Conmutatividad de ∨:

(p ∨ q)⇔ (q ∨ p)

p q (p ∨ q) ⇔ (q ∨ p)

V V V V V

V F V V V

F V V V V

F F F V F

Conmutatividad de ∧:

(p ∧ q)⇔ (q ∧ p)

p q (p ∧ q) ⇔ (q ∧ p)

V V V V V

V F F V F

F V F V F

F F F V F

Conmutatividad de ⇔:

(p⇔ q)⇔ (q ⇔ p)

(p⇔ q)⇔ [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p)] –primera equivalencia de⇔

⇔ [(q ⇒ p) ∧ (p⇒ q)] –conmutatividad de ∧

⇔ (q ⇔ p) –primera equivalencia de⇔.

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Logica y conjuntos Algebra

Las reglas basicas: Leyes asociativas

Asociatividad de ∨:

(p ∨ (q ∨ r))⇔ ((p ∨ q) ∨ r)

La tabla es un buen ejercicio.

Asociatividad de ∧:

(p ∧ (q ∧ r))⇔ ((p ∧ q) ∧ r)

La tabla es un buen ejercicio.

Convenios: Eliminacion de parentesis

Escribimos p ∧ q ∧ r en lugar de (p ∧ q) ∧ r. E igualmente, p ∨ q ∨ r por (p ∨ q) ∨ r.

Las expresionesp1 ∧ p2 ∧ · · · ∧ pn y p1 ∨ p2 ∨ · · · ∨ pn

se definen recursivamente

p1 ∧ p2 ∧ · · · ∧ pn = p1 ∧ (p2 ∧ (· · · ∧ (pn−1 ∧ pn) · · · ))

p1 ∨ p2 ∨ · · · ∨ pn = p1 ∨ (p2 ∨ (· · · ∨ (pn−1 ∨ pn) · · · ))

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Logica y conjuntos Algebra

Consecuencias importantes: Ley del contrarecıproco

Es tautologıa:(p⇒ q)⇔ (¬q ⇒ ¬p)

Primero vamos a dar una prueba mediante una tabla.

p q ¬p ¬q(p⇒ q

)⇔

(¬q ⇒ ¬p

)V V F F V V V

V F F V F V F

F V V F V V V

F F V V V V V

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Logica y conjuntos Algebra

Consecuencias importantes: Ley del contrarecıproco

Es tautologıa:(p⇒ q)⇔ (¬q ⇒ ¬p)

Primero vamos a dar una prueba mediante una tabla.

p q ¬p ¬q(p⇒ q

)⇔

(¬q ⇒ ¬p

)V V F F V V V

V F F V F V F

F V V F V V V

F F V V V V V

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Logica y conjuntos Algebra

Consecuencias importantes: Ley del contrarecıproco

Es tautologıa:(p⇒ q)⇔ (¬q ⇒ ¬p)

Ahora un argumento sin tablas. Los bicondicionales siguientes son tautologicos:(p⇒ q

)⇔ ¬(p ∧ ¬q) –primera equivalencia de⇒

⇔ ¬(¬q ∧ p) –conmutatividad de ∧

⇔ ¬(¬q ∧ ¬(¬p)) –involucion

⇔(¬q ⇒ ¬p

)–primera equivalencia de⇒

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Logica y conjuntos Algebra

Corolario

Es tautologıa:(p⇔ q)⇔ (¬p⇔ ¬q)

En efecto, los bicondicionales siguientes son tautologicos

(p⇔ q)⇔ [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p)] –primera equivalencia de⇔

⇔ [(¬q ⇒ ¬p) ∧ (¬p⇒ ¬q)] –ley del contra-recıproco

⇔ (¬q ⇔ ¬p) –primera equivalencia de⇔

⇔ (¬p⇔ ¬q) –conmutatividad de⇔.

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Logica y conjuntos Algebra

Corolario

Es tautologıa:(p⇔ q)⇔ (¬p⇔ ¬q)

En efecto, los bicondicionales siguientes son tautologicos

(p⇔ q)⇔ [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p)] –primera equivalencia de⇔

⇔ [(¬q ⇒ ¬p) ∧ (¬p⇒ ¬q)] –ley del contra-recıproco

⇔ (¬q ⇔ ¬p) –primera equivalencia de⇔

⇔ (¬p⇔ ¬q) –conmutatividad de⇔.

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

( p ∧ ( q ∨ r ) ) ⇔ ( ( p ∧ q ) ∨ ( p ∧ r ) )

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

F

V

V

V

V

V

V

F

F

V

V

F

V

V

V

V

F

F

V

V

V

V

V

F

F

F

F

V

V

F

F

F

V

F

F

F

F

V

V

V

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F

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F

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F

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V

V

F

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F

F

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F

F

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V

V

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V

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F

F

F

F

V

F

F

F

F

F

F

F

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

( p ∧ ( q ∨ r ) ) ⇔ ( ( p ∧ q ) ∨ ( p ∧ r ) )

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

F

V

V

V

V

V

V

F

F

V

V

F

V

V

V

V

F

F

V

V

V

V

V

F

F

F

F

V

V

F

F

F

V

F

F

F

F

V

V

V

V

F

F

V

F

F

F

V

F

F

V

V

F

V

F

F

V

F

F

F

F

F

F

F

V

V

V

F

F

F

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F

F

F

F

V

F

F

F

F

F

F

F

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

( p ∧ ( q ∨ r ) ) ⇔ ( ( p ∧ q ) ∨ ( p ∧ r ) )

V

V

V V V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V V F

V

V

V

V

V

V

F

F

V

V

F V V

V

V

F

F

V

V

V

V

V

F

F F F

V

V

F

F

F

V

F

F

F

F

V V V

V

F

F

V

F

F

F

V

F

F

V V F

V

F

F

V

F

F

F

F

F

F

F V V

V

F

F

F

F

F

F

V

F

F

F F F

V

F

F

F

F

F

F

F

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

( p ∧ ( q ∨ r ) ) ⇔ ( ( p ∧ q ) ∨ ( p ∧ r ) )

V

V

V V V

V

V V V

V

V

V

V

V

V

V V F

V

V V V

V

V

F

F

V

V

F V V

V

V F F

V

V

V

V

V

F

F F F

V

V F F

F

V

F

F

F

F

V V V

V

F F V

F

F

F

V

F

F

V V F

V

F F V

F

F

F

F

F

F

F V V

V

F F F

F

F

F

V

F

F

F F F

V

F F F

F

F

F

F

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

( p ∧ ( q ∨ r ) ) ⇔ ( ( p ∧ q ) ∨ ( p ∧ r ) )

V

V

V V V

V

V V V

V

V V V

V

V

V V F

V

V V V

V

V F F

V

V

F V V

V

V F F

V

V V V

V

F

F F F

V

V F F

F

V F F

F

F

V V V

V

F F V

F

F F V

F

F

V V F

V

F F V

F

F F F

F

F

F V V

V

F F F

F

F F V

F

F

F F F

V

F F F

F

F F F

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

( p ∧ ( q ∨ r ) ) ⇔ ( ( p ∧ q ) ∨ ( p ∧ r ) )

V V V V V

V

V V V

V

V V V

V V V V F

V

V V V

V

V F F

V V F V V

V

V F F

V

V V V

V F F F F

V

V F F

F

V F F

F F V V V

V

F F V

F

F F V

F F V V F

V

F F V

F

F F F

F F F V V

V

F F F

F

F F V

F F F F F

V

F F F

F

F F F

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

( p ∧ ( q ∨ r ) ) ⇔ ( ( p ∧ q ) ∨ ( p ∧ r ) )

V V V V V

V

V V V V V V V

V V V V F

V

V V V V V F F

V V F V V

V

V F F V V V V

V F F F F

V

V F F F V F F

F F V V V

V

F F V F F F V

F F V V F

V

F F V F F F F

F F F V V

V

F F F F F F V

F F F F F

V

F F F F F F F

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para (1) hacemos una tabla:

( p ∧ ( q ∨ r ) ) ⇔ ( ( p ∧ q ) ∨ ( p ∧ r ) )

V V V V V V V V V V V V V

V V V V F V V V V V V F F

V V F V V V V F F V V V V

V F F F F V V F F F V F F

F F V V V V F F V F F F V

F F V V F V F F V F F F F

F F F V V V F F F F F F V

F F F F F V F F F F F F F

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para probar (2) tambien se puede hacer una tabla, pero eso es demasıado tedioso.Podemos llegar a ella justificando mediante las reglas ya probadas, que los siguientesbicondicionales son tautologicos:

p ∨ (q ∧ r)⇔ ¬¬p ∨ (¬¬q ∧ ¬¬r) – involucion

⇔ ¬¬p ∨ ¬(¬q ∨ ¬r) – De Morgan (2)

⇔ ¬(¬p ∧ (¬q ∨ ¬r)) – De Morgan (1)

⇔ ¬((¬p ∧ ¬q) ∨ (¬p ∧ ¬r)) – ley distributiva (1)

⇔ ¬(¬(p ∨ q) ∨ ¬(p ∨ r)) – De Morgan (2)

⇔ ¬¬(p ∨ q) ∧ ¬¬(p ∨ r) – De Morgan (2)

⇔ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r) – involucion

Por transitividad,(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r))

es tautologıa, como querıamos ver.

Leyes distributivas por la derecha

Hay que observar que lo que probamos son leyes distributivas por laizquierda. Pero es muy facil deducir como tambien se valen por la derecha,usando conmutatividad:

(p ∨ q) ∧ r ⇔ r ∧ (p ∨ q)

⇔ (r ∧ p) ∨ (r ∧ q)

⇔ (p ∧ r) ∨ (q ∧ r).

Analogamente se prueba

(p ∧ q) ∨ r ⇔ (p ∨ r) ∧ (q ∨ r).

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para probar (2) tambien se puede hacer una tabla, pero eso es demasıado tedioso.Podemos llegar a ella justificando mediante las reglas ya probadas, que los siguientesbicondicionales son tautologicos:

p ∨ (q ∧ r)⇔ ¬¬p ∨ (¬¬q ∧ ¬¬r) – involucion

⇔ ¬¬p ∨ ¬(¬q ∨ ¬r) – De Morgan (2)

⇔ ¬(¬p ∧ (¬q ∨ ¬r)) – De Morgan (1)

⇔ ¬((¬p ∧ ¬q) ∨ (¬p ∧ ¬r)) – ley distributiva (1)

⇔ ¬(¬(p ∨ q) ∨ ¬(p ∨ r)) – De Morgan (2)

⇔ ¬¬(p ∨ q) ∧ ¬¬(p ∨ r) – De Morgan (2)

⇔ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r) – involucion

Por transitividad,(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r))

es tautologıa, como querıamos ver.

Leyes distributivas por la derecha

Hay que observar que lo que probamos son leyes distributivas por laizquierda. Pero es muy facil deducir como tambien se valen por la derecha,usando conmutatividad:

(p ∨ q) ∧ r ⇔ r ∧ (p ∨ q)

⇔ (r ∧ p) ∨ (r ∧ q)

⇔ (p ∧ r) ∨ (q ∧ r).

Analogamente se prueba

(p ∧ q) ∨ r ⇔ (p ∨ r) ∧ (q ∨ r).

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Logica y conjuntos Algebra

Leyes distributivas

Son tautologıas:

(p ∧ (q ∨ r))⇔ ((p ∧ q) ∨ (p ∧ r)) (1)

(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r)) (2)

Para probar (2) tambien se puede hacer una tabla, pero eso es demasıado tedioso.Podemos llegar a ella justificando mediante las reglas ya probadas, que los siguientesbicondicionales son tautologicos:

p ∨ (q ∧ r)⇔ ¬¬p ∨ (¬¬q ∧ ¬¬r) – involucion

⇔ ¬¬p ∨ ¬(¬q ∨ ¬r) – De Morgan (2)

⇔ ¬(¬p ∧ (¬q ∨ ¬r)) – De Morgan (1)

⇔ ¬((¬p ∧ ¬q) ∨ (¬p ∧ ¬r)) – ley distributiva (1)

⇔ ¬(¬(p ∨ q) ∨ ¬(p ∨ r)) – De Morgan (2)

⇔ ¬¬(p ∨ q) ∧ ¬¬(p ∨ r) – De Morgan (2)

⇔ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r) – involucion

Por transitividad,(p ∨ (q ∧ r))⇔ ((p ∨ q) ∧ (p ∨ r))

es tautologıa, como querıamos ver.

Leyes distributivas por la derecha

Hay que observar que lo que probamos son leyes distributivas por laizquierda. Pero es muy facil deducir como tambien se valen por la derecha,usando conmutatividad:

(p ∨ q) ∧ r ⇔ r ∧ (p ∨ q)

⇔ (r ∧ p) ∨ (r ∧ q)

⇔ (p ∧ r) ∨ (q ∧ r).

Analogamente se prueba

(p ∧ q) ∨ r ⇔ (p ∨ r) ∧ (q ∨ r).

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Logica y conjuntos Algebra

Otras utilısimas leyes logicas

p⇒ p

p ⇒ p

V V V

F V F

p⇔ p

p ⇔ p

V V V

F V F

(p⇔ q)⇒ (p⇒ q)

p q (p⇔ q) ⇒ (p⇒ q)

V V V V V

V F F V F

F V F V V

F F V V V

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Logica y conjuntos Algebra

Otras utilısimas leyes logicas con nombre propio

Adicion:

p⇒ (p ∨ q)

p ⇒ (p ∨ q)

V V V V V

V V V V F

F V F V V

F V F F F

Simplificacion:

(p ∧ q)⇒ p

(p ∧ q) ⇒ p)

V V V V V

V F F V V

F F V V F

F F F V F

Consecuencia:(p ∧ q)⇒ (p ∨ q)

Demostracion.

(p ∧ q)⇒ p⇒ (p ∨ q).

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Logica y conjuntos Algebra

Otras utilısimas leyes logicas

Idempotencia:

(p ∨ p)⇔ p

(p ∨ p) ⇔ p

V V V V V

F F F V F

Consecuencia:

(p ∨ q)⇔ (p ∨ p ∨ q)

Idempotencia:

(p ∧ p)⇔ p

(p ∧ p) ⇒ p

V V V V V

F F F V F

Consecuencia:

(p ∧ q)⇔ (p ∧ p ∧ q)

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Logica y conjuntos Algebra

Otras utilısimas leyes logicas

Conjuncion con una tautologıa:

[(p ∨ ¬p) ∧ q]⇔ q

[(p ∨ ¬p) ∧ q] ⇔ q

V V F V V V V

V V F F F V F

F V V V V V V

F V V F F V F

Disyuncion con un absurdo:

[(p ∧ ¬p) ∨ q]⇔ q

[(p ∧ ¬p) ∨ q] ⇔ q

V F F V V V V

V F F F F V F

F F V V V V V

F F V F F V F

Ley del Tercero Excluido y Ley de No Contradiccion

En particular tenemos las tablas,

Ley del tercero excluido

p ∨ ¬pV V F

V V F

F V V

F V V

Ley de no contradiccion

p ∧ ¬pV F F

V F F

F F V

F F V

Esto es, p∨¬p es una tautologıa (es siempre V independientementede los valores de sus proposiciones componentes).

Mientras que p ∧ ¬p es un absurdo (es siempre F independiente-mente de los valores de sus proposiciones componentes).

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Otras utilısimas leyes logicas

Conjuncion con una tautologıa:

[(p ∨ ¬p) ∧ q]⇔ q

[(p ∨ ¬p) ∧ q] ⇔ q

V V F V V V V

V V F F F V F

F V V V V V V

F V V F F V F

Disyuncion con un absurdo:

[(p ∧ ¬p) ∨ q]⇔ q

[(p ∧ ¬p) ∨ q] ⇔ q

V F F V V V V

V F F F F V F

F F V V V V V

F F V F F V F

Ley del Tercero Excluido y Ley de No Contradiccion

En particular tenemos las tablas,

Ley del tercero excluido

p ∨ ¬pV V F

V V F

F V V

F V V

Ley de no contradiccion

p ∧ ¬pV F F

V F F

F F V

F F V

Esto es, p∨¬p es una tautologıa (es siempre V independientementede los valores de sus proposiciones componentes).

Mientras que p ∧ ¬p es un absurdo (es siempre F independiente-mente de los valores de sus proposiciones componentes).

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Logica y conjuntos Algebra

Otra caracterizacion del bicondicional ⇔

Es tautologıa:

(p⇔ q)⇔ [(p ∨ q)⇒ (p ∧ q)]

En efecto, los bicondicionales siguientes son tautologicos:

(p⇔ q)⇔ [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p)] –primera caracterizacion del bicondicional

⇔ [(¬p ∨ q) ∧ (¬q ∨ p)] –segunda equivalencia del condicional

⇔ [((¬p ∨ q) ∧ ¬q) ∨ ((¬p ∨ q) ∧ p))] – ∧ se distribuye sobre ∨

⇔ [(¬p ∧ ¬q) ∨ (q ∧ ¬q) ∨ (¬p ∧ p) ∨ (q ∧ p)] – ∨ se distribuye sobre ∧ (y asoc.)

⇔ [(¬p ∧ ¬q) ∨ (q ∧ p)] – (q ∧ ¬q) y (¬p ∧ p) son absurdos

⇔ [(¬p ∧ ¬q) ∨ (p ∧ q)] – conmutatividad de ∧

⇔ [¬(p ∨ q) ∨ (p ∧ q)] –De Morgan (1)

⇔ [(p ∨ q)⇒ (p ∧ q)] –segunda equivalencia del condicional

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Logica y conjuntos Algebra

Otra caracterizacion del bicondicional ⇔

Es tautologıa:

(p⇔ q)⇔ [(p ∨ q)⇒ (p ∧ q)]

En efecto, los bicondicionales siguientes son tautologicos:

(p⇔ q)⇔ [(p⇒ q) ∧ (q ⇒ p)] –primera caracterizacion del bicondicional

⇔ [(¬p ∨ q) ∧ (¬q ∨ p)] –segunda equivalencia del condicional

⇔ [((¬p ∨ q) ∧ ¬q) ∨ ((¬p ∨ q) ∧ p))] – ∧ se distribuye sobre ∨

⇔ [(¬p ∧ ¬q) ∨ (q ∧ ¬q) ∨ (¬p ∧ p) ∨ (q ∧ p)] – ∨ se distribuye sobre ∧ (y asoc.)

⇔ [(¬p ∧ ¬q) ∨ (q ∧ p)] – (q ∧ ¬q) y (¬p ∧ p) son absurdos

⇔ [(¬p ∧ ¬q) ∨ (p ∧ q)] – conmutatividad de ∧

⇔ [¬(p ∨ q) ∨ (p ∧ q)] –De Morgan (1)

⇔ [(p ∨ q)⇒ (p ∧ q)] –segunda equivalencia del condicional

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Logica y conjuntos Algebra

Una equivalencia inesperada

Es tautologıa:(p⇔ ¬q)⇔ ¬(p⇔ q)

En efecto, los bicondicionales siguientes son tautologicos:

(p⇔ ¬q)⇔ [(p⇒ ¬q) ∧ (¬q ⇒ p)] –primera caraterizacion del bicondicional

⇔ [(¬p ∨ ¬q) ∧ (¬¬q ∨ p)] –segunda equivalencia del condicional

⇔ [¬(p ∧ q) ∧ (q ∨ p)] –De Morgan e involucion

⇔ [(p ∨ q) ∧ ¬(p ∧ q)] –conmutatividad de ∨ y ∧

⇔ ¬[(p ∨ q)⇒ (p ∧ q)] –primera equivalencia del condicional

⇔ ¬(p⇔ q) –segunda caraterizacion del bicondicional

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Logica y conjuntos Algebra

Una equivalencia inesperada

Es tautologıa:(p⇔ ¬q)⇔ ¬(p⇔ q)

En efecto, los bicondicionales siguientes son tautologicos:

(p⇔ ¬q)⇔ [(p⇒ ¬q) ∧ (¬q ⇒ p)] –primera caraterizacion del bicondicional

⇔ [(¬p ∨ ¬q) ∧ (¬¬q ∨ p)] –segunda equivalencia del condicional

⇔ [¬(p ∧ q) ∧ (q ∨ p)] –De Morgan e involucion

⇔ [(p ∨ q) ∧ ¬(p ∧ q)] –conmutatividad de ∨ y ∧

⇔ ¬[(p ∨ q)⇒ (p ∧ q)] –primera equivalencia del condicional

⇔ ¬(p⇔ q) –segunda caraterizacion del bicondicional

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Logica y conjuntos Algebra

¡Sorprendente!

Las iteraciones del bicondicional ⇔ y la diferencia simetrica Y son equivalentes.

En otras palabras, es tautologıa:

[(p⇔ q)⇔ r]⇔ [(p Y q) Y r]

En efecto, los bicondicionales siguientes son tautologicos

[(p⇔ q)⇔ r]⇔ [¬(p⇔ q)⇔ ¬r] –⇔ no se altera con las negacion de sus componentes

⇔ [(p Y q)⇔ ¬r] – Y es equivalente a la negacion de⇔

⇔ ¬[(p Y q)⇔ r] –⇔ no se altera con las negacion de sus componentes

⇔ [(p Y q) Y r] – Y es equivalente a la negacion de⇔

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Logica y conjuntos Algebra

¡Sorprendente!

Las iteraciones del bicondicional ⇔ y la diferencia simetrica Y son equivalentes.

En otras palabras, es tautologıa:

[(p⇔ q)⇔ r]⇔ [(p Y q) Y r]

En efecto, los bicondicionales siguientes son tautologicos

[(p⇔ q)⇔ r]⇔ [¬(p⇔ q)⇔ ¬r] –⇔ no se altera con las negacion de sus componentes

⇔ [(p Y q)⇔ ¬r] – Y es equivalente a la negacion de⇔

⇔ ¬[(p Y q)⇔ r] –⇔ no se altera con las negacion de sus componentes

⇔ [(p Y q) Y r] – Y es equivalente a la negacion de⇔

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Logica y conjuntos Algebra

¡Sorprendente!

Las iteraciones del bicondicional ⇔ y la diferencia simetrica Y son equivalentes.

En otras palabras, es tautologıa:

[(p⇔ q)⇔ r]⇔ [(p Y q) Y r]

En efecto, los bicondicionales siguientes son tautologicos

[(p⇔ q)⇔ r]⇔ [¬(p⇔ q)⇔ ¬r] –⇔ no se altera con las negacion de sus componentes

⇔ [(p Y q)⇔ ¬r] – Y es equivalente a la negacion de⇔

⇔ ¬[(p Y q)⇔ r] –⇔ no se altera con las negacion de sus componentes

⇔ [(p Y q) Y r] – Y es equivalente a la negacion de⇔

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Logica y conjuntos Algebra

¡Sorprendente!

Las iteraciones del bicondicional ⇔ y la diferencia simetrica Y son equivalentes.

Es tautologıa:[(p⇔ q)⇔ r]⇔ [(p Y q) Y r]

Y ahora una tabla para los escepticos...

[( p ⇔ q ) ⇔ r ] ⇔ [( p Y q ) Y r ]

V V V V V V V F V V V

V V V F F V V F V F F

V F F F V V V V F F V

V F F V F V V V F V F

F F V F V V F V V F V

F F V V F V F V V V F

F V F V V V F F F V V

F V F F F V F F F F F

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La funcion de Sheffer

No es frecuente que las iteraciones de un conectivo sean iguales a las iteraciones de sunegacion.

Por ejemplo la “barra (o funcion) de Sheffer”, es el conectivo |, (o tambien ↑) determi-nado por la tabla de valores de verdad

p q p | qV V F

V F V

F V V

F F V

(3)

Es decir, la proposicion p | q (“p barra q”) es F si, y solo si, ambas p y q son V. Entoncesinterpretamos p | q como “p es incompatible con q”.

Es facil comprobar que es tautologıa

(p | q)⇔ ¬(p ∧ q).

Por lo que la barra de Sheffer es tambien denominada como NAND, es decir, “no and”,y entonces leemos p | q como “pNAND q”

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Logica y conjuntos Algebra

La funcion de Sheffer

Vamos a comprobar que las proposiciones siguientes no son equivalentes

(p ∧ q) ∧ r y (p | q) | r

[( p ∧ q ) ∧ r ] ⇔ [( p | q ) | r ]

V V V V V V V F V V V

V V V F F F V F V V F

V F F F V V V V F F V

V F F F F F V V F V F

F F V F V V F V V F V

F F V F F F F V V V F

F F F F V V F V F F V

F F F F F F F V F V F

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Ley del reemplazo

NOTA: Poner mejor en un flachazo hasta el final y decir que esta es una regla que haestado presente en casi todas las pruebas logicas.

Supongamos que T(p, q) es una formula (una proposicion compuesta) en donde inter-vienen dos proposiciones p y q (puede que haya otras proposiciones formando parte dela formula, pero para simplificar solo vamos a pensar en este caso sencillo). Supong-amos ademas que p y p son dos proposiciones logicamente equivalentes. Entonces lasproposiciones T(p, q) y T(p, q) son logicamente equivalentes. Esto es

T(p, q)⇔ T(p, q)

es tautologıa.

Si p⇒ p es V, entonces T(p, q)⇒ T(p, q) es V.

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Truth Table Generator

Hay algunos sitios que generan tablas de verdad. Algunas de las mas destacadas sonlas siguientes:

Truth table tool de la clase CS 103 Mathematical of Computing, de la Stanford Uni-versity.

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Logica y conjuntos Algebra

Truth Table Generator

Hay algunos sitios que generan tablas de verdad. Algunas de las mas detacadas son lassiguientes:

Truth table generator, desarrollada por Michael Rieppel, profesor adjunto en el Philos-ophy Department at Syracuse University.

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¿Que deberıamos preguntar?

1. ¿Cuantos conectivos binarios hay?

2. ¿Hay conectivos “ternarios”? ¿Cuantos?

3. Todavıa mas, si entendemos por conectivo n-ario (con n un entero posito arbitrario)como una funcion tal que asigna unicamente dos valores de verdad a n proposi-ciones, ¿cuantos conectivos n-arios hay?

Y tales conectivos, ¿sirven de algo?

No podemos contestar en este curso estas y otras preguntas que nos obligarıan a exten-dernos mucho mas de lo debido. Baste decir que, puede demostrarse que es suficiente(mas que suficiente de hecho), estudiar la lista de los pocos conectivos que hemosrevisado aquı para tener una teorıa de la logica (proposicional) digamos completa.

Araceli Guzman y Guillermo Garro doyouwantmektalwar.wordpress.com Facultad de Ciencias UNAM


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