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Unidade IV LÓGICA Prof. João Giardulli Objetivo Estudar técnicas adicionais para aplicabilidade em casos nos quais a Lógica proposicional não se aplica. O estudo da teoria dos conjuntos é apresentado, como ferramenta auxiliar para o entendimento da lógica dos predicados. Lógica dos predicados Sentenças abertas São aquelas para as quais não se pode atribuir valor lógico verdadeiro ou falso. Exemplo: x é menor que 8 x é menor que 8 Ele foi jogador do Palmeiras. Lógica dos predicados Sentenças fechadas São aquelas para as quais se pode atribuir valor lógico verdadeiro ou falso. Exemplo: 9 é menor que 8 (F) 9 é menor que 8 (F) Ademir Da Guia foi jogador do Palmeiras. (V) Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Definição de conjunto: É uma coleção de zero ou mais objetos distintos, chamados elementos do conjunto, os quais não possuem qualquer ordem associada. Em outras palavras, é uma coleção não ordenada de objetos. Segundo Angel Martinez e Akio Barbosa Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Definição de conjunto: Outros autores afirmam que conjuntos não tem uma definição matemática genérica. Podemos definir um conjunto específico a partir do conhecimento dos elementos que o compõe ficando assim aquele conjunto específico bem definido. Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Em um conjunto, a ordem dos elementos não importa e cada elemento deve ser listado apenas uma vez. Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Denotação por extensão: Os elementos são listados exaustivamente. Exemplo: Vogais = {a e i o u} Vogais = {a, e, i, o, u} Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Denotação por compreensão: Definição de um conjunto por propriedades comuns aos seus elementos. De forma geral, escreve-se:De forma geral, escreve se: {x | P(x)}, onde P(x) representa a propriedade. Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Denotação por compreensão: Exemplo: Pares = {n | n é par}, Conjunto de todos os elementos n, tal que n é um número par. Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Enumeração e omissão: Dígitos: {0,1,2,3,...,9} Pares: {0,2,4,6,...} Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Relação de pertinência “a” é elemento de um conjunto A então podemos escrever: “a” א A (“a” pertence ao conjunto A) Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Relação de pertinência “a” não é elemento de um conjunto A então podemos escrever: “a” ב A (“a” não pertence ao conjunto A) Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Relação de pertinência – Exemplos Vogais = {a, e, i, o, u}, e א Vogais; m ב Vogais Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Relação de pertinência – Exemplos B = { x | x é brasileiro}, Pelé א B. Bill Gates ב B Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Alguns conjuntos importantes Conjunto vazio não possui elementos. Notação: ou { } Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Alguns conjuntos importantes N conjunto dos números naturais; Z conjunto dos números inteiros; Q conjunto dos números racionais; I conjunto dos números irracionais; R conjunto dos números reais; C conjunto dos números complexos. Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Relação de inclusão: Se todos os elementos de um conjunto A são também elementos de um conjunto B, então dizemos que:então dizemos que: A ك B (A está contido em B) ou B ـ A (B contém A) Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Relação de inclusão: Se todos os elementos de um conjunto A são também elementos de um conjunto Be e existe b א B tal que b ב A, então diz-se que:existe b א B tal que b ב A, então diz se que: A ؿ B (está contido propriamente em B) ou B ـ A (B contém propriamente A) Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Conjunto Universo: Definição: É o conjunto que contém todos os conjuntos que estão sendo considerados, ou seja, define o contextoconsiderados, ou seja, define o contexto de discussão. A ك U, qualquer que seja o conjunto A Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Conjunto Universo: Definição: É o conjunto que contém todos os conjuntos que estão sendo considerados, ou seja, define o contextoconsiderados, ou seja, define o contexto de discussão. A ك U, qualquer que seja o conjunto A Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Igualdade de conjuntos: Definição: Dois conjuntos A e B são iguais se, e somente se, possuem os mesmos elementos.mesmos elementos. A = B se e somente se A ك B ר B ك A Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Sentença aberta: Definição: Dá-se o nome de sentença aberta de uma variável em um conjunto A, ou apenas sentença aberta em A, aA, ou apenas sentença aberta em A, a uma expressão p(x) tal que p(a) é falsa (F) ou verdadeira (V) para todo a א A. Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Sentença aberta: p(x) é uma sentença aberta em A se e somente se p(x) torna-se uma proposição (falsa ou verdadeira) todas as vezes que se substitui a variável x por qualquer elemento a do conjunto A (a א A). Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Sentença aberta: Exemplos y + 4 = 10; x é divisor de 50; z não é primo; z não é primo; k é múltiplo de 7; u é capital da Argentina. Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Conjunto-verdade de uma sentença aberta com uma variável Dá-se o nome de conjunto verdade (Vp) de uma sentença aberta p(x) em umde uma sentença aberta p(x) em um conjunto A ao conjunto de todos os elementos a א A tais que p(a) é uma proposição verdadeira (V). Observação: Vpؿ A Lógica dos predicados Revisão de teoria dos conjuntos Conjunto-verdade de uma sentença aberta com uma variável – Exemplo: Vp = {x | x א A ר p(x) é V} Interatividade Considere N = {0,1,2,3...} o conjunto universo para as afirmações abaixo: I. x + 4 > 7; Vp = {x | x א N ר x > 3} II. x + 10 < 3; Vp = {x | x א N ר x < -7} = III x + 2 > 1; V = {x | x א N ר x > 1} = NIII. x + 2 > 1; Vp = {x | x א N ר x > -1} = N a) Todas são falsas b) I e II são verdadeiras c) I e III são verdadeiras d) II e III são verdadeirasd) II e III são verdadeiras e) Todas são verdadeiras Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Negação: U = N; (conjunto dos números naturais) X > 12 Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Negação: U = N (conjunto dos números naturais) ~ X > 12 (não é verdade que...) Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Negação: U = N; (conjunto dos números naturais) ~X > 12 Ù (x = 12) ש (x < 12) ou (x ≤ 12) Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Negação: Dada uma sentença p(x) aberta em um conjunto A, e seja o elemento a א A, este satisfaz a sentença aberta ~p(x) em A sesatisfaz a sentença aberta p(x) em A se a proposição ~p(a) é verdadeira. Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Negação: Portanto, o conjunto-verdade V~p da sentença aberta p(x) em A é o complemento em relação a A docomplemento em relação a A do conjunto-verdade Vp da sentença aberta p(x). Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Negação: (em símbolos) V~p = CAVp = CA; {x א A I p(x)} Lógica dos predicados Operações lógicas sobresentenças abertas Conjunção: Sejam as seguintes sentenças abertas no conjunto universo H o conjunto dos seres humanos:seres humanos: “x é carpinteiro” “x é piloto de avião”. Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Conjunção: “x é carpinteiro” ר “x é piloto de avião” Será verdadeira para todos os indivíduos do conjunto H que satisfazem ao mesmodo conjunto H que satisfazem ao mesmo tempo as duas condições dadas, e só por esses indivíduos. Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Disjunção: Sejam as seguintes sentenças abertas no conjunto universo H o conjunto dos seres humanos:seres humanos: “x é carpinteiro” “x é piloto de avião”. Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Disjunção: “x é carpinteiro” ש “x é piloto de avião” Será verdadeira para todos os indivíduos do conjunto H que satisfazem pelodo conjunto H que satisfazem pelo menos uma das duas condições dadas. Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Exemplo: Sejam as sentenças abertas em Z: p(x) : x - 3 = 0 2 q(x) : x2 - 9 = 0 Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Exemplo: Temos: Vpשq = {x א Z | x-3 = 0} {x א Z | x2 – 9 = 0} Vpשq = {3} {-3,3} = {-3,3} Vpשq = {x א Z | x = -3 ש x = 3 } Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Condicional: Dadas duas proposições p(x) e q(x) que sejam sentenças abertas em um mesmo conjunto A, se essas duas sentençasconjunto A, se essas duas sentenças abertas forem unidas pelo conectivo (→) surgirá então uma nova sentença aberta em A:“p(x) → q(x)”, que é verdadeira para todo elemento a א A tal que a condicional “p(a) → q(a)” é verdadeira. Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Condicional - Em símbolos: Vp→q = V~p U Vq = CA Vp U Vq Ou seja: Vp→q = CA { x א A | p(x) } U { x א A | q (x)} Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Bicondicional: Dadas duas proposições p(x) e q(x) que sejam sentenças abertas em um mesmo conjunto A, se essas duas sentençasconjunto A, se essas duas sentenças abertas forem unidas pelo conectivo (↔) surgirá então uma nova sentença aberta em A:“p(x)↔q(x)”, que é verdadeira para todo elemento a א A, tal que, a bicondicional “p(a) ↔ q(a)” é verdadeira. Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Bicondicional – Em símbolos: p(x) ↔ q(x) (p(x) → q(x)) ר (q(x) → p(x)) (~p(x) ש q(x)) ר (~q(x) ש p(x)) Lógica dos predicados Operações lógicas sobre sentenças abertas Bicondicional – Em símbolos: Vp↔q = Vp→q ∩ Vq→p = = (V~p U Vq) ∩ (V~q U Vp) = = (CAVp U Vq) ∩ (CAVq U Vp) (CAVp U Vq) ∩ (CAVq U Vp) Lógica dos predicados Propriedades das sentenças abertas As propriedades das sentenças abertas tem o mesmo comportamento das proposições normais. Interatividade Dadas as sentenças abertas em N: p(x): x < 13, q(x): x > 9 Escreva o conjunto verdade Vp→q a) {x א N |x > 9} b) {x א N |x < 13} c) {x א N |x ≥ 9} d) {x א N |x ≤ 13} ) { N | 9}e) {x א N |x ≤ 9} Lógica dos predicados Quantificador universal: Seja p(x) sentença aberta em A (A ≠ ), Vp é o conjunto-verdade de p(x). Em símbolos: Vp = {x | x א A ר p(x)}. Lógica dos predicados Quantificador universal: Quando Vp = A, isto é, todos os elementos do conjunto A satisfazem a sentença aberta p(x), pode-se escrever de alguma destas maneiras a seguir: 1. “Para todo elemento x em A, p(x) é verdadeira”. Lógica dos predicados Quantificador universal: Quando Vp = A, isto é, todos os elementos do conjunto A satisfazem a sentença aberta p(x), pode-se escrever de alguma destas maneiras a seguir: 1. “Para todo elemento x em A, p(x) é verdadeira”. 2. “Qualquer que seja o elemento x de A, p(x) é verdadeira”. Lógica dos predicados Quantificador universal: Em símbolos: x א A, p(x) Lógica dos predicados Quantificador universal: Em símbolos: x א A, p(x) x, p(x) Vale a equivalência:( x א A) (p(x)) ֞ Vp = A Lógica dos predicados Quantificador universal - Exemplo: Seja o universo finito A = {2, 4, 6} e Seja p(x) a sentença aberta “x é par”, tem- se: ( x א A) (x é par)֞ (2 é par ר 4 é par ר 6 é ( x א A) (x é par) ֞ (2 é par ר 4 é par ר 6 é par) Qualquer que seja o elemento x pertencente a A, ele será par. Lógica dos predicados Quantificador universal - Exemplo: ( x) (x é mortal) Lê-se: “Qualquer que seja x, x é mortal”; É uma proposição verdadeira no universo A dos animaisA dos animais. Lógica dos predicados Quantificador universal - Exemplo: ( x) (3x > x): “Qualquer que seja x, 3x > x” “O triplo de um número é sempre maior que esse número”que esse número Verdadeiro quando x א N Falso quando x א Z Lógica dos predicados Quantificador existencial: Dada uma sentença aberta p(x) em um conjunto não vazio A (A ≠ ) e seja Vp o seu conjunto verdade: Vp = {x I x א A ר p(x)}Vp {x I x א A ר p(x)} Lógica dos predicados Quantificador existencial: Quando Vp, não é vazio (Vp ≠ ), então pelo menos um elemento do conjunto A satisfaz a sentença aberta p(x), daí pode-se dizer que: 1. Existe pelo menos um x א A tal que p(x) é verdadeira; 2. Para algum x א A, p(x) é verdadeira Lógica dos predicados Quantificador existencial: Em símbolos: x א A, p(x) Simplificadamente, por exemplo: x, p(x) Vale a equivalência: ( x א A)(p(x)) ֞ Vp ≠ Lógica dos predicados Quantificador existencial: Em um universo finito, o quantificador existencial equivale a disjunções sucessivas. Lógica dos predicados Quantificador existencial - Exemplo: Seja o conjunto universo finito A = {3, 4, 5}; Sendo p(x) a sentença aberta “x é par”, Temos: Temos: ( x א A) (p(x)) = (3 é par ש 4 é par ש 5 é par) Lógica dos predicados Quantificador da unicidade Seja uma sentença aberta p(x) em um conjunto não vazio A (A ≠ ) e seja Vp o seu conjunto-verdade composto por apenas um elemento, e somente um elemento. Usa-se a seguinte simbologia: ! ou |, isto é, existe um e somente um Lógica dos predicados Quantificador de unicidade – Exemplo: Seja a sentença: “x - 3 = 0”, em que o conjunto universo é o dos números naturais N (! x א N)(x – 3 = 0)(! x א N)(x 3 0) Ou seja, existe um e somente um x em N tal que x – 3 = 0 seja verificada. Lógica dos predicados Negação de um Quantificador: ~ (Qualquer x Existe) ~ (Não existe x Existe) Lógica dos predicados Negação de um Quantificador - Exemplos: “Todos os carros são bonitos”; “Nem todos os carros são bonitos.” Lógica dos predicados Negação de um Quantificador - Exemplos: Pelo menos um aluno tirou nota dez em lógica. Nenhum alunos tirou dez em lógica. Interatividade Quais as formas corretas da negação da proposição: “Todo o político quer poder”. I. Nenhum político quer poder. II. Algum político não quer poder. III Existe pelo menos um político que nãoIII. Existe pelo menos um político que não quer poder. a) Todas estão corretas b) I e II estão corretas c) I e III estão corretas) d) II e III estão corretas e) Todas estão erradas Silogismos categóricos Proposições Categóricas: Seja o seguinte argumento: 1. Todos os bandidos são pessoas de mau caráter. (P1) 2 Alguns políticos são bandidos (P )2. Alguns políticos são bandidos. (P2) 3. Logo, alguns políticos são pessoas de mau caráter. (Q) Silogismos categóricos Proposições Categóricas: Seja o seguinte argumento: 1. Todos os bandidos são pessoas de mau caráter. (P1)2 Alguns políticos são bandidos (P )2. Alguns políticos são bandidos. (P2) 3. Logo, alguns políticos são pessoas de mau caráter. (Q) Silogismos categóricos Proposições Categóricas: A relação que existe entre as proposições simples do argumento decorre da estrutura interna das proposições, particularmente, em razão da presença dos quantificadores “todos” e “alguns”. Silogismos categóricos Proposições Categóricas - Estrutura: Quantificador + termo sujeito(S) + verbo “ser” + termo predicado(P) Silogismos categóricos Proposições Categóricas - Classificação: Proposição universal afirmativa: “Todo S é P”. Exemplo: “Todos os políticos são ricos”. Silogismos categóricos Proposições Categóricas - Classificação: Proposição universal negativa: “Nenhum S é P”. Exemplo: “Nenhum político é rico” Silogismos categóricos Proposições Categóricas - Classificação: Proposição particular afirmativa: “Algum S é P”. Exemplo: “Alguns políticos são ricos” Silogismos categóricos Proposições Categóricas - Classificação: Proposição particular negativa: “Algum S não é P”. Exemplo: “Alguns políticos não são ricos”.ricos . Silogismos categóricos Proposições Categóricas – Verbo “ser”: Silogismos categóricos Proposições Categóricas – Verbo “ser”: “Alguns répteis vivem na água” Silogismos categóricos Proposições Categóricas – Verbo “ser”: “Alguns répteis vivem na água” X “Alguns répteis são seres que vivem na água”água . Silogismos categóricos Proposições Categóricas: O quantificador “algum” apresenta o sentido de “pelo menos um”. Esse sentido se mantém quando se emprega o plural: “alguns”. Ou seja, considera-se, por convenção, que “algum” e “alguns” têm o mesmo significado. Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Todos os políticos são ricos. Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Todos os políticos são ricos. Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Nenhum político é rico. Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Alguns políticos são ricos. Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Alguns políticos são ricos. Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Admitindo-se a existência de políticos (hipótese existencial) Todos os políticos são ricos (verdadeira) Alguns políticos são ricos (verdadeira) Alguns políticos são ricos (verdadeira) Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Se a proposição “todo S é P” é verdadeira, Então A proposição “algum S é P” também é.A proposição algum S é P também é. Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Alguns políticos não são ricos. Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Admitindo-se que existem políticos (hipótese existencial) Nenhum político é rico. (verdadeira) Alguns políticos não são ricos. (verdadeira) Silogismos categóricos Diagramas de Euler: Se a proposição “Nenhum S é P” é verdadeira, Então A proposição “Algum S não é P”A proposição Algum S não é P também é. Silogismos categóricos Proposições contraditórias: Negação de “Todo S é P” a) Nem todo S é P. b) Existe pelo menos um S que não é P. c) Algum S não é P. Silogismos categóricos Proposições contraditórias: “Todos os políticos são ricos” “Alguns políticos não são ricos”. Silogismos categóricos Proposições contraditórias: Negação de “Nenhum S é P” a) Não é verdade que nenhum S é P. b) Existe pelo menos um S que é P c) Algum S é P. Silogismos categóricos Proposições contraditórias: “Nenhum político é rico” “Alguns políticos são ricos”. Silogismos categóricos Proposições contraditórias: Negação de “Algum S é P” a) Não é verdade que algum S é P. b) Não existe nenhum S que seja P. c) Nenhum S é P. Silogismos categóricos Proposições contraditórias: “Alguns políticos são ricos” “Nenhum político é rico” Silogismos categóricos Proposições contraditórias: Negação de “Algum S não é P” a) Não é verdade que algum S não é P. b) Todo S é P c) Nenhum S não é P. Silogismos categóricos Proposições contraditórias: “Alguns políticos não são ricos” “Todos os políticos são ricos”. Silogismos categóricos Proposições contrárias: “Todos os políticos são ricos” “Nenhum político é rico”. Não são contraditórias. São contrárias Silogismos categóricos Proposições subcontrárias: “Alguns políticos são ricos” “Alguns políticos não são ricos”. Não são contraditórias. São subcontráriassubcontrárias Silogismos categóricos Silogismo: Argumento com duas premissas Silogismo Categórico: Duas premissas (proposições categóricas)categóricas) Silogismos categóricos Exemplo: Todos os mamíferos voam. Todos os gatos são mamíferos. Logo, Todos os gatos voam. Silogismos categóricos Exemplo no diagrama de Euler: Interatividade Qual a negação da proposição universal afirmativa: “Todo automóvel é econômico” I. Nenhum automóvel é econômico. II. Algum automóvel é econômico. III Existe pelo menos um automóvel que nãoIII. Existe pelo menos um automóvel que não é econômico. a) Todas estão corretas b) Apenas I está correta c) Apenas II está correta) p d) Apenas III está correta e) Todas estão erradas ATÉ A PRÓXIMA!
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