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CM046 – INTRODUÇÃO À ÁLGEBRA NOTAS DE AULA 1 1. INTRODUÇÃO À LÓGICA MATEMÁTICA CÁLCULO PROPOSICIONAL George Boole, 1815 – 1864; Análise Matemática da Lógica, 1847; Uma investigação das leis do pensamento, 1854. Proposição é um conjunto de palavras ou símbolos que expressam um sentido completo. Exemplo 1: Curitiba é a capital do Pará. 2 é um número primo. No conjunto dos números naturais, 2 + 2 = 4. Não são proposições as seguintes: x é um número par; x2+1=0; Como está você? As proposições do cálculo proposicional estão sujeitas a dois princípios fundamentais. Princípio do Terceiro Excluído: Uma proposição ou é verdadeira ou é falsa. Não há outra possibilidade de valor para uma proposição. Os valores mencionados acima são chamados de valores lógicos de uma proposição, indicados, respectivamente, por V e F. Principio da Não Contradição: Uma proposição não pode ser simultaneamente verdadeira e falsa. As proposições do exemplo são respectivamente, F, V e V. No cálculo indicamos variáveis numéricas usando letras: x,y,z,.... No cálculo proposicional usamos letras: p,q,r,s,... para designar proposições simples. Essas letras são chamadas variáveis proposicionais. Reescrevendo as proposições do exemplo temos: p: Curitiba é a capital do Pará; q: 2 é um número primo e r: No conjunto dos números naturais, 2+2=4. Notação: V(p)=F, V(q)=V e V(r) = V. As proposições podem ser combinadas. Geralmente usamos letras maiúsculas para representar proposições compostas. Essas combinações são obtidas a partir dos conectivos: negação, conjunção, disjunção, condicional e bicondicional. Negação (representada por ~ ou ¬) Se p é uma proposição, a negação de p: ~p, é a proposição cujos valores lógicos são apresentados na tabela-verdade abaixo. p ~p V F F V Leitura: não p, não é verdade que p. Exemplo 2: (a) p: Curitiba é a capital do Paraná. ~p: Curitiba não é a capital do Paraná ou Não é verdade que Curitiba é a capital do Paraná. (b) q: A função f(x)=|x| é contínua na origem. ~q: A função f(x)=|x| é descontínua na origem. Conjunção (representada por ∧ ) Dadas duas proposições p e q, a conjunção de p e q: p∧q, que lê-se, p e q, é a proposição cujo valor lógico é verdadeiro quando p e q são verdadeiras e falso em qualquer outro caso. Veja a tabela-verdade abaixo: p q p∧q V V V V F F F V F F F F Exemplo 3: (a) p: 2 é um número par ; q: 2 é um número primo. Temos V(p)=V e V(q)=V. p∧q: 2 é um número par e primo e V(p∧q)=V. (b) p: 2 é um número par ; q: 3 é um número par. Temos V(p)=V e V(q)=F. p∧q: 2 é um número par e 3 é par também e V(p∧q)=F. Disjunção ( representada por ∨ ) Dadas duas proposições p e q, a disjunção de p e q: p∨q, que lê-se, p ou q, é a proposição cujo valor lógico é falso apenas quando ambas, p e q são falsas. Veja a tabela-verdade abaixo: p q p∨q V V V V F V F V V F F F Exemplo 3: (a) p: 2 é um número irracional ; q: A função f(x)=x/|x| é contínua na origem. Temos V(p)=V e V(q)=F p∨∧q: 2 é um número irracional ou A função f(x)=x/|x| é contínua na origem e V(p∨q)=V. (b) p: 1 é um número primo; q: Existe um número real tal que x2+1=0. Temos V(p)=V e V(q)=F p∨q: 1 é um número primo ou existe um número real tal que x2+1=0 e V(p∨q)=V. Condicional ( representada por → ) O condicional de p e q, indicado por p→q, é a proposição que é falsa apenas quando p é verdadeira e q é falsa. Veja a tabela-verdade abaixo: p q p→q Exemplo de justificativa V V V V F F Não existe raciocínio lógico partindo de uma proposição verdadeira chegar a uma proposição falsa. Logo p→q é falsa F V V Seja p: 10 = 5 e q: 15 =15 sabemos que p é falsa e q é verdadeira. Vamos partir de p, se 10 = 5 então 5 = 10. Somando membro a membro estas igualdades temos 10+5=5+10 e, portanto 15=15 que é a proposição q, logo p→q é verdadeira F F V Seja p: 10 = 5 e q: 19 =9 sabemos que p é falsa e q é falsa. Vamos partir de p, se 10 = 5 subtraindo uma unidade de cada membro obtemos 9= 4 e somando membro a membro estas igualdades temos 10+9=5+4 e, portanto 19=9 que é a proposição q, logo p→q é verdadeira No condicional de p e q, p é antecedente ou hipótese e q é conseqüente ou conclusão. Lemos: se p então q ou q se p ou p somente se q ou p é condição suficiente para q ou q é condição necessária para p. Exemplo 4 (a) Se f é uma função derivável num ponto então f é contínua nesse ponto. Bicondicional ( representada por ↔) O bicondicional de p e q, indicado por p↔q, é a proposição que é verdadeira quando p e q são ambas verdadeiras ou falsas , sendo falso em qualquer outra situação.Veja a tabela-verdade abaixo: p q P↔q V V V V F F F V F F F V Leituras do bicondicional: p se e somente se q, p é condição suficiente e necessária par q, q é condição suficiente e necessária para p. Exemplo 5 (a) A função f(x)=|x| é uma função derivável na origem, se, e somente se, Curitiba é capital de São Paulo.
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