3047.

18.g

TEKST ZADATKA

Ispitati da li je formula tautologija:

((pq)r)((¬r¬p)(¬r¬q))((p \lor q) \Rightarrow r) \Leftrightarrow ((\neg r \Rightarrow \neg p) \land (\neg r \Rightarrow \neg q))

REŠENJE ZADATKA

Da bismo ispitali da li je formula tautologija, možemo koristiti pravila logičke ekvivalencije da uprostimo desnu stranu ekvivalencije.

Posmatrajmo desnu stranu formule:

(¬r¬p)(¬r¬q)(\neg r \Rightarrow \neg p) \land (\neg r \Rightarrow \neg q)

Primenjujemo pravilo kontrapozicije koje glasi AB¬B¬A. A \Rightarrow B \equiv \neg B \Rightarrow \neg A . Za naše izraze to znači:

¬r¬ppr¬r¬qqr\begin{aligned} \neg r \Rightarrow \neg p &\equiv p \Rightarrow r \\ \neg r \Rightarrow \neg q &\equiv q \Rightarrow r \end{aligned}

Zamenom ovih ekvivalencija u desnu stranu dobijamo:

(pr)(qr)(p \Rightarrow r) \land (q \Rightarrow r)

Sada primenjujemo pravilo za implikaciju koje kaže da je AB¬AB: A \Rightarrow B \equiv \neg A \lor B :

(¬pr)(¬qr)(\neg p \lor r) \land (\neg q \lor r)

Primenjujemo zakon distributivnosti disjunkcije prema konjunkciji u obrnutom smeru:

(¬p¬q)r(\neg p \land \neg q) \lor r

Primenjujemo De Morganov zakon na izraz u prvoj zagradi:

¬(pq)r\neg (p \lor q) \lor r

Ponovo primenjujemo pravilo za implikaciju (¬ABAB \neg A \lor B \equiv A \Rightarrow B ):

(pq)r(p \lor q) \Rightarrow r

Dobili smo izraz koji je identičan levoj strani početne formule. Zamenom u početnu ekvivalenciju imamo:

((pq)r)((pq)r)((p \lor q) \Rightarrow r) \Leftrightarrow ((p \lor q) \Rightarrow r)

Pošto je svaka formula ekvivalentna samoj sebi (AA A \Leftrightarrow A \equiv \top ), zaključujemo da je data formula tautologija.

\top