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MTM Discreta/16810-MTM_Discreta_-_Aula_01.pdf 19/03/2013 1 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Matemática Discreta Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Capítulo 01 Fundamentos de Lógica Formal Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Introdução ao Estudo da Lógica Formal • A Lógica é a ciência dos argumentos, ou seja, ela trata das conclusões a que chegamos a partir das evidências que as sustentam. – Teve seu início com Aristóteles, no século IV a.C. – A maior revolução sofrida foi em meados do século XIX, quando foi concebida como uma álgebra. – Atingiu elevado grau de formalização no século XX. “A Lógica é o estudo dos processos válidos e gerais pelos quais atingimos a verdade [...] É a ciência das leis do pensamento.” (FONTES, 2008) Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Proposições • As proposições constituem o alicerce das estruturas fundamentais da Lógica. • Exemplos – Todo número divisível por 2 é par. – Que horas são? – Vá dormir. – Dez menos três. – Como você está bonita hoje! Uma proposição, ou sentença, é qualquer oração que pode ser avaliada como verdadeira ou falsa. É uma proposição. Não são proposições. 19/03/2013 2 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Proposições a: Todo número divisível por 2 é par. b: São Luís é a capital do Maranhão. p: Barack Obama é o presidente do Brasil. Normalmente, indicamos uma proposição por uma letra latina minúscula. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Valor Lógico de uma Proposição • O valor lógico de uma proposição está associado ao resultado de sua avaliação como verdadeira ou falsa. – O valor lógico verdade (V) está associado às proposições verdadeiras. – O valor lógico falsidade (F) está associado às proposições falsas. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Valor Lógico das Proposições • Exemplo – p: O Maranhão está localizado na região Nordeste. • O valor lógico desta proposição é a verdade. • Indica-se por: V(p) = V – q: Santos Dumont é o pai da Informática. • O valor lógico desta proposição é a falsidade. • Indica-se por: V(q) = F Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Valor Lógico das Proposições • Os possíveis valores lógicos de uma proposição simples podem ser representados por meio de uma tabela ou como uma árvore de possibilidades. p V F p V F 19/03/2013 3 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Valor Lógico das Proposições • Axiomas – Princípio da Não-Contradição – Princípio do Terceiro Excluído Uma proposição nunca será verdadeira e falsa simultaneamente. Uma proposição sempre assume um dos valores lógicos: ou é verdadeira ou é falsa. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Classificação das Proposições • Proposições Simples ou Atômicas – Não podem ser decompostas. • a: Pelé é o Rei do futebol. • b: Imperatriz é a capital do Maranhão. • Proposições Compostas ou Moleculares – Formadas por duas ou mais proposições ligadas por conectivos lógicos. » P: Pelé é o Rei do futebol e Lula é o Presidente do Brasil. » Q: São Luís é capital do Maranhão ou Teresina é a capital do Piauí. As proposições maiúsculas As proposições compostas são representadas por letras latinas maiúsculas Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Conectivos Lógicos • Os mais importantes conectivos lógicos são em número de cinco: – NÃO (¬¬¬¬) – E (∧∧∧∧) – OU (∨∨∨∨) – SE...ENTÃO (→→→→) – SE, E SOMENTE SE (↔↔↔↔) Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Refletindo Como determinar o valor lógico de uma proposição composta? O valor lógico de uma proposição composta é definido pelo valor lógico das proposições simples que a compõe e pelos conectivos empregados. 19/03/2013 4 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Valor Lógico de Proposições Compostas • Para facilitar o cálculo do valor lógico de uma proposição composta, utilizamos uma estrutura chamada de tabela verdade. “Uma tabela verdade é uma tabela que descreve os valores lógicos de uma proposição em termos das possíveis combinações dos valores lógicos das proposições componentes e dos conectivos usados.” Menezes (2008) Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Ilustração: Tabela Verdade • Considerando uma proposição composta formada pelas proposições simples p e q. Como representar as possíveis valores lógicos de p e q? p q 1 V V 2 V F 3 F V 4 F F Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Ilustração: Tabela Verdade • Os valores lógicos são dispostos na tabela verdade de acordo com a seguinte árvore de possibilidades. p V F V F V F q q Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Refletindo De que forma os conectivos interferem na definição do valor lógico de uma proposição composta? Os conectivos estão associados a operações lógicas que são realizadas sobre as proposições. 19/03/2013 5 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Operações Lógicas Operação Operador Símbolo Negação NÃO ¬ Conjunção E ∧ Disjunção OU ∨ Condicional (Implicação) SE...ENTÃO → Bicondicional (Bi-implicação) SE, E SOMENTE SE ↔ Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Negação • Pode-se utilizar o conectivo NÃO (¬) para formar uma nova proposição, cujo valor lógico é oposto ao da proposição original. – Representação da negação na tabela verdade p ¬¬¬¬p 1 V F 2 F V O operador NÃO inverte o valor lógico da proposição original. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Negação • Exemplos a: A capital do Maranhão é São Luís. ¬a: A capital do Maranhão não é São Luís. ¬a: É falso que a capital do Maranhão é São Luís. b: Todos os alunos aprenderão Lógica . ¬b: Nem todos os alunos aprenderão Lógica. ¬b: Existem alunos que não aprenderão Lógica. c: Existem alunos estudiosos. ¬c: Não existem alunos estudiosos. ¬c: Todos os alunos não são estudiosos. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Conjunção • Com o uso do conectivo E (∧∧∧∧) é possível ligar duas proposições, formando uma nova proposição chamada conjunção, cujo valor lógico é a verdade (V) quando ambas as proposições que a compõe forem verdadeiras. – Representação da conjunção na tabela verdade p q p ∧∧∧∧ q 1 V V V 2 V F F 3 F V F 4 F F F Uma conjunção só é verdade quando ambas as proposições que a compõe forem simultaneamente verdade. 19/03/2013 6 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Conjunção • Exemplos a: Lula é brasileiro. b: O Maranhão pertence ao Paraguai a ∧∧∧∧ b: Lula é brasileiro e o Maranhão pertence ao Paraguai. • A conjunção a ∧ b tem como valor lógico a falsidade. • V(a) = V e V(b) = F, portanto V(a ∧ b) = V(a) ∧ V(b) = V ∧ F = F a b a ∧∧∧∧ b 1 V V V 2 V F F 3 F V F 4 F F F Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Conjunção • Exemplos p: 5 – 3 = 2 q: 10 é um número par. p ∧∧∧∧ q: 5 – 3 = 2 e 10 é um número par. • A conjunção p ∧ q tem como valor lógico a verdade. • V(p) = V e V(q) = V, portanto V(p ∧ q) = V(p) ∧ V(q) = V ∧ V = V a b a ∧∧∧∧ b 1 V V V 2 V F F 3 F V F 4 F F F Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Disjunção • Com o uso do conectivo OU (∨∨∨∨) é possível ligar duas proposições, formando uma nova proposição chamada conjunção, cujo valor lógico é a falsidade (F) quando ambas as proposições que a compõe forem falsas. – Representação da conjunção na tabela verdade p q p ∨∨∨∨ q 1 V V V 2 V F V 3 F V V 4 F F F Uma disjunção só é uma falsidade quando ambas as proposições que a compõe forem simultaneamente uma falsidade. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Disjunção • Exemplos a: Gonçalves Dias é um poeta maranhense. b: A Lua é quadrada. a ∨∨∨∨ b: Gonçalves Dias é um poeta maranhense ou a Lua é quadrada. • A disjunção a ∨ b tem como valor lógico a verdade. • V(a) = V e V(b) = F, portanto V(a ∨ b) = V(a) ∨ V(b) = V ∨ F = V a b a ∨∨∨∨ b 1 V V V 2 V F V 3 F V V 4 F F F 19/03/2013 7 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Disjunção • Exemplos p: 5 – 3 > 2. q: 10 é um número primo. p ∨∨∨∨ q: 5 – 3 > 2 ou 10 é um número primo. • A disjunção p ∨ q tem como valor lógico a falsidade. • V(p) = F e V(q) = F, portanto V(p ∨ q) = V(p) ∨ V(q) = F ∨ F = F p q p ∨∨∨∨ q 1 V V V 2 V F V 3 F V V 4 F F F Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Condição ou Implicação • Dadas duas proposições p e q, é possível escrever uma nova proposição p � q, chamada condição ou implicação, onde p é chamado antecedente e q consequente, e cujo valor verdade é a falsidade quando p for uma verdade e q uma falsidade. – Representação da conjunção na tabela verdade p q p →→→→ q 1 V V V 2 V F F 3 F V V 4 F F V A proposição p � q, é uma verdade se p e q forem simultaneamente verdade ou se p for uma falsidade. Caso p seja uma verdade e q uma falsidade, p � q será uma falsidade. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Condição • Exemplos a: O relógio marca as horas. b: Grande parte da Amazônia Legal fica no Brasil. a →→→→ b: Se o relógio marca as horas, então grande parte da Amazônia Legal fica no Brasil. • A condição a → b tem como valor lógico a verdade. • V(a) = V e V(b) = V, portanto V(a → b) = V(a) → V(b) = V → V = V a b a →→→→ b 1 V V V 2 V F F 3 F V V 4 F F V Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Condição • Exemplos p: Machado de Assis escreveu Dom Casmurro. q: 10 é um número primo. p →→→→ q: Se Machado de Assis escreveu Dom Casmurro, então 10 é um número primo. • A condição p → q tem como valor lógico a falsidade. • V(p) = V e V(q) = F, portanto V(p → q) = V(p) → V(q) = V → F = F p q p →→→→ q 1 V V V 2 V F F 3 F V V 4 F F V 19/03/2013 8 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Condição • Exemplos m: O Brasil foi colonizado pelos franceses. n: A capital do Maranhão é Teresina. m →→→→ n: Se o Brasil foi colonizado pelos franceses, então a capital do Maranhão é Teresina. • A condição m → n tem como valor lógico a verdade. • V(m) = V e V(n) = F, portanto V(m → n) = V(m) → V(n) = F → F = V p q p →→→→ q 1 V V V 2 V F F 3 F V V 4 F F V Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Condição O que uma condicional afirma é somente uma relação entre os valores lógicos do antecedente e do consequente. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Bicondição ou Bi-implicação • Dadas duas proposições p e q, é possível escrever uma nova proposição p ↔ q, chamada bicondição, cujo valor verdade é a verdade quando p e q forem simultaneamente uma verdade ou uma falsidade. – Representação da conjunção na tabela verdade p q p ↔↔↔↔ q 1 V V V 2 V F F 3 F V F 4 F F V Uma bicondição é uma verdade quando as proposições que a compõe possuem o mesmo valor lógico. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Bicondição • Exemplos a: O Brasil fica na América do Sul. b: No verão faz calor. a ↔↔↔↔ b: O Brasil fica na América do Sul se, e somente se, no verão faz calor. • A bicondição a ↔ b tem como valor lógico a verdade. • V(a) = V e V(b) = V, portanto V(a ↔ b) = V(a) ↔ V(b) = V ↔ V = V a b a ↔↔↔↔ b 1 V V V 2 V F F 3 F V F 4 F F V 19/03/2013 9 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Bicondição • Exemplos m: 13 é divisível por 2. n: 10 é um número primo. m ↔↔↔↔ n: 13 é divisível por 2 se, e somente se, 10 é um número primo. • A bicondição m ↔ n tem como valor lógico a verdade. • V(m) = F e V(n) = F, portanto V(m ↔ n) = V(m) ↔ V(n) = F ↔ F = V m n m ↔↔↔↔ n 1 V V V 2 V F F 3 F V F 4 F F V Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Bicondição • Exemplos r: Domingo é um dia útil. t: O Sol é uma estrela. r ↔↔↔↔ t: Domingo é um dia útil se, e somente se, o Sol é uma estrela. • A bicondição r ↔ t tem como valor lógico a verdade. • V(r) = F e V(t) = V, portanto V(r ↔ t) = V(r) ↔ V(t) = F ↔ V = F r t r ↔↔↔↔ t 1 V V V 2 V F F 3 F V F 4 F F V Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Fórmulas Bem Formuladas – Exemplos: • p • (p →→→→ q) ∧∧∧∧ c • p ↔↔↔↔ (¬¬¬¬a ∨∨∨∨b) • ∧∧∧∧q¬¬¬¬p • ¬¬¬¬p∧∧∧∧∧∧∧∧(a ↔↔↔↔ p¬¬¬¬) • Pqr∧∧∧∧s¬¬¬¬t Uma fórmula é uma sentença lógica corretamente construída, sobre um alfabeto cujos símbolos são conectivos, parênteses, identificadores, constantes, etc Menezes (2008) São Fórmulas Não São Fórmulas Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Fórmulas Bem Formuladas • Considere a seguinte fórmula: p ∧∧∧∧ q →→→→ r p: Maria adoeceu. q: João viajou. r: Hércules não pode sair de casa. A fórmula, como está escrita, pode representar duas expressões: 1 - “Se Maria adoeceu e João viajou, então Hércules não pode sair de casa” 2 - “Maria adoeceu e, se João viajou, então Hércules não pode sair de casa.” E agora, como saber qual das duas expressões está representada pela fórmula? 19/03/2013 10 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Fórmulas Bem Formuladas • Precedência de Operadores 1. Conectivos entre parênteses, dos mais internos para os mais externos. 2. Negação (¬). 3. Conjunção (∧) e Disjunção (∨). 4. Condição (→). 5. Bicondição (↔). E então, qual das duas expressões está representada pela fórmula p ∧∧∧∧ q →→→→ r? Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Fórmulas Bem Formuladas • A conjunção tem precedência sobre a condição. Então, a expressão simbolizada pela fórmula é: – Para representar a segunda expressão é preciso fazer uso de parênteses. “Se Maria adoeceu e João viajou, então Hércules não pode sair de casa” p ∧∧∧∧ (q →→→→ r) Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Determinação do Valor Lógico de uma Fórmula • Consideremos a fórmula: p →→→→ (q ∧∧∧∧ r) • Regras para a Construção de Tabelas Verdade 1. Conte o número de proposições simples e calcule o número de linhas da tabela (Nº de Linhas = 2n, onde n é o número de proposições simples). Para a fórmula considerada, temos: Proposições simples: p, q, r Número de linhas da tabela: 23 = 8 linhas Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Determinação do Valor Lógico de uma Fórmula • Regras para a Construção de Tabelas Verdade 2. Desenhe a tabela e escreva cada proposição simples sobre a primeira linha. p q r 1 2 3 4 5 6 7 8 19/03/2013 11 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Determinação do Valor Lógico de uma Fórmula • Regras para a Construção de Tabelas Verdade 3. Para a iésima proposição simples (i ≤ n), atribua alternadamente 2n – i valores V seguidos da mesma quantidade de valores F. p q r 1 V V V 2 V V F 3 V F V 4 V F F 5 F V V 6 F V F 7 F F V 8 F F F Linha 1: 23 – 1 = 4 Linha 2: 22 – 1 = 2 Linha 3: 21 – 1 = 1 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Determinação do Valor Lógico de uma Fórmula • Regras para a Construção de Tabelas Verdade 4. Realize as operações lógicas, obedecendo a ordem de precedência. Para cada operação, crie uma nova coluna na tabela. p q r 1 V V V 2 V V F 3 V F V 4 V F F 5 F V V 6 F V F 7 F F V 8 F F F q ∧∧∧∧ r V F F F V F F F p →→→→ (q ∧∧∧∧ r) V F F F V V V V Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Determinação do Valor Lógico de uma Fórmula • Também podemos determinar o valor lógico de uma fórmula a partir do valor lógico das proposições que a compõem. • Exemplos – p →→→→ (a ∧∧∧∧ b), onde V(p) = V, V(a) = F e V(b) = V. • Substituindo os valores lógicos de cada proposição, temos: V → (F ∧ V) = V → F = F – p ∧∧∧∧ (q ↔↔↔↔ r), onde V(p) = V, V(q) = F e V(r) = F. • Substituindo os valores lógicos de cada proposição, temos: V ∧ (F ↔ F) = V ∧ V = V Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Determinação do Valor Lógico de uma Fórmula • Exemplo: Determinar o valor lógico da proposição: “Se o Brasil é um país em desenvolvimento e o Maranhão é o maior estado do Nordeste, então a raiz quadrada de 25 é igual ao dobro de 100 ou o Maranhão não é o maior estado do Nordeste”. 19/03/2013 12 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Determinação do Valor Lógico de uma Fórmula • Solução – Inicialmente, escrevemos a expressão em forma simbólica: a: o Brasil é um país em desenvolvimento. b: o Maranhão é o maior estado do Nordeste. c: a raiz quadrada de 25 é igual ao dobro de 100. Com isso, temos: (a ∧∧∧∧ b) →→→→ (c ∨∨∨∨ ¬¬¬¬b) Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Determinação do Valor Lógico de uma Fórmula • Solução – Em seguida, substituímos os valores lógicos de cada proposição simples na sentença encontrada e resolvemos as operações lógicas indicadas: V(a) = V, V(b) = F e V(c) = F (a ∧ b) → (c ∨ ¬b) = = (V ∧ F) → (V ∨ F) = = F → V = = V Portanto, a proposição tem a verdade (V) como valor lógico. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Tautologias – Podemos comprovar uma tautologia pela construção da tabela verdade. – Exemplo Provar a seguinte tautologia: p ∧∧∧∧ r ¬¬¬¬q ∨∨∨∨ r Denomina-se tautologia, ou proposição tautológica, toda fórmula cujo valor lógico é sempre a verdade, independente dos valores lógicos das proposições simples que a compõe. Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Tautologias • A tabela verdade para a fórmula é a seguinte p q r 1 V V V 2 V V F 3 V F V 4 V F F 5 F V V 6 F V F 7 F F V 8 F F F ¬¬¬¬q F F V V F F V V p ∧∧∧∧ r V F V F F F F F ¬¬¬¬q ∨∨∨∨ r V F V V V F V V p ∧∧∧∧ r →→→→ ¬¬¬¬q ∨∨∨∨ r V V V V V V V V 19/03/2013 13 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Contradições – Constituem-se a negação de uma tautologia. – Podem ser demonstradas por tabelas verdade. – Exemplo A fórmula (p → q) ∧ (p ∧ ¬q) é uma contradição As contradições são fórmulas cujo valor lógico é sempre a falsidade quaisquer que sejam os valores das proposições simples componentes Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Contradições • A tabela verdade para a fórmula é a seguinte: p q 1 V V 2 V F 3 F V 4 F F ¬¬¬¬q F V F V p ∧∧∧∧ ¬¬¬¬q F V F F p →→→→ q V F V V (p →→→→ q) ∧∧∧∧ (p ∧∧∧∧ ¬¬¬¬q) F F F F Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Contingências – Exemplo A fórmula p ∧ (q → ¬p) é uma contingência. As fórmulas que não constituem tautologia nem contradição são chamadas de contingências Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira Contingências • A tabela verdade para a fórmula é a seguinte: p q 1 V V 2 V F 3 F V 4 F F ¬¬¬¬p F F V V q →→→→ ¬¬¬¬ p V F V V p ∧∧∧∧ (q →→→→ ¬¬¬¬ p) F F F F 19/03/2013 14 Matemática Discreta | Prof. Raimundo Osvaldo Vieira MTM Discreta/17078-ComplemCondicionais.pdf INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL CURSO DE LICENCIATURA EM INFORMÁTICA DISCIPLINA: MATEMÁTICA PARA COMPUTAÇÃO PROFESSOR: RAIMUNDO OSVALDO VIEIRA Complemento sobre Proposições Condicionais (Extraído de ROSEN, Keneth H. Matemática Discreta e suas Aplicações. São Paulo: McGraw-Hill, 2009) A condicional é usada como uma regra essencial no raciocínio matemático, por isso uma variedade de termos pode ser usada para expressar � � �. Você pode encontrar algumas das seguintes formas para expressar a condicional: “Se p, então q” “Se p, q” “p é suficiente para q” “q se p” “q quando ocorrer p” “uma condição necessária para p é q” “p implica q” “p apenas se q” “uma condição suficiente para q é p” “q sempre que p” “q é necessário para p” “q segue de p” “q a menos que ¬p” Algumas pessoas acham confuso que “p somente se q” expresse o mesmo que “se p então q”. Note que “p somente se q” significa que p não pode ser verdadeira quando q não é. Ou seja, a proposição é falsa se p é verdadeira, mas q é falsa. Quando p é falsa, p pode ser verdadeira ou falsa, porque a proposição não diz nada sobre o valor verdade de q. A expressão “a menos que” é frequentemente usada para expressar condicionais. Observe que “q a menos que ¬p” significa que se ¬p é falsa, então q deve ser verdadeira. Ou seja, a proposição “q a menos que ¬p” é falsa quando p é verdadeira e q é falsa, mas é verdadeira em qualquer outro caso. Consequentemente, “q a menos que ¬p” e p � q têm o mesmo valor lógico. Exemplo 1 Seja p a proposição em português “Helaine sabe matemática discreta” e q a proposição “Helaine é uma ótima tutora”. É possível expressar � � � de várias maneiras em português. “Se Helaine sabe matemática discreta, então ela é uma ótima tutora.” “Para ser uma boa tutora, é suficiente que Helaine saiba matemática discreta.” “Helaine é uma ótima tutora, a menos que não saiba matemática discreta.” Podemos formar muitas outras proposições a partir da condicional � � �. Em particular, existem três proposições condicionais relacionadas que figuram com maior frequência. A proposição � � � é chamada de oposta de � � �. A contrapositiva de � � � é a proposição ¬� � ¬�. A proposição ¬� � ¬� é chamada de inversa de � � �. Dessas três condicionais, apenas a contrapositiva é equivalente a � � �, pois ambas apresentam os mesmos valores lógicos. Exemplo 2 Qual é a contrapositiva, a oposta e a inversa da proposição condicional “Os alunos são aprovados sempre que estudam todos os dias”? É possível reescrever a proposição original como “Se os alunos estudam todos os dias, então são aprovados.” Consequentemente, a contrapositiva dessa condicional é “Se os alunos não são aprovados, então eles não estudam todos os dias.” A oposta é “Se os alunos são aprovados, então eles estudam todos os dias.” A inversa é “Se os alunos não estudam todos os dias, então eles não são aprovados.” MTM Discreta/17079-MTM-Discreta-DisjExclusiva.pdf INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO CAMPUS SÃO LUÍS – MONTE CASTELO DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE INFORMÁTICA BACHARELADO EM SISTEMA DE INFORMAÇÃO DISCIPLINA: MATEMÁTICA DISCRETA PROFESSOR: RAIMUNDO OSVALDO VIEIRA Tópico Extra: Disjunção Exclusiva Considere as seguintes proposições compostas: P: Adriano é aluno de Licenciatura em Informática ou Camila é brasileira. Q: Marina foi aprovada ou reprovada em Matemática para Computação. Note que na primeira proposição indica que pelo menos uma das proposições “Adriano é aluno de Licenciatura e Informática”, “Camila é brasileira” é verdadeira, sendo possível que ambas as sejam verdadeiras. Na segunda proposição, percebe-se que apenas uma das proposições poderá ser verdadeira, pois é impossível que Marina seja aprovada e reprovada em Matemática para Computação. No primeiro caso, temos uma disjunção inclusiva, enquanto que no segundo temos uma disjunção exclusiva, também chamada de operação XOR, que é simbolizada por ⊕. Assim, a proposição p ⊕ q é uma disjunção exclusiva e é lida da seguinte forma: “ou p ou q”. A tabela verdade para a disjunção exclusiva é a seguinte: p q p ⊕ q V V F V F V F V V F F F Para cada uma das seguintes sentenças, determine se o ou é inclusivo ou exclusivo. a) Café ou Chá vem com o jantar. b) Uma senha deve ter ao menos três dígitos ou oito caracteres de comprimento. c) O pré-requisito para o curso de Matemática Discreta é um curso em Teoria dos Números ou um curso em Criptografia. d) Você pode jogar dando um lance em dólares americanos ou euros. MTM Discreta/17368-Matem�tica_Discreta_-_Cap_01.pdf M ó d u lo 0 1 Fundamentos de Lógica Matemática Objetivos � Compreender a lógica em seu contexto histórico; � Reconhecer e trabalhar com os símbolos que são usados nas lógicas proposicional e de predicados; � Determinar o valor lógico de uma expressão na lógica proposicional; � Verificar se argumento sentencial é válido; � Manipular tabelas-verdade; � Verificar se uma sentença é tautologia, contradição ou contingência; � Utilizar a lógica de predicados para representar sentenças; � Determinar o valor lógico de alguma interpretação de uma expressão na lógica de predicados; � Utilizar o método dedutivo para demonstrar a validade de argumentos na lógica proposicional e na lógica de predicados. Conteúdo � Introdução ao Estudo da Lógica Formal � Lógica Proposicional � Lógica de Predicados P á g i n a | 2 O aprendizado da Lógica auxilia os estudantes no raciocínio, na compreensão de conceitos básicos, na verificação formal de programas e melhor os prepara para o entendimento do conteúdo de tópicos mais avançados. (Celina Abar, 1999) Por ter relação direta com a Ciência da Computação, o estudo da Lógica mostra-se indispensável ao estudante da área de Informática. São várias as possibilidades de aplicações diretas do raciocínio lógico-matemático: desde linguagens de programação mais simples até resolução de problemas com Inteligência Artificial. Todo o fundamento da computação tem suas raízes na matemática, uma vez que esta é quem possibilita à Ciência a formalização de vocabulários e notações com alto poder de definição. Também é graças à matemática que podemos fazer abstrações e raciocínios precisos e rigorosos. Tudo isto só é possível devido ao uso da lógica para entendimento do raciocínio matemático, sendo utilizados princípios que possibilitam a distinção entre raciocínios válidos e outros não válidos. Neste capitulo serão apresentados os conceitos básicos da lógica matemática, cujo domínio é essencial para estudos futuros sobre linguagens de programação, teoria da computação, sistemas digitais e inteligência artificial. 1.1. Caracterização e Histórico da Lógica Há na literatura inúmeras definições para a Lógica, dentre as quais destacamos: “a lógica é o ramo da filosofia que cuida das regras do bem pensar, ou do pensar correto, sendo, portanto, um instrumento do pensar.” (WIKIPEDIA, 2009) Capítulo 1 Introdução ao Estudo da Lógica Formal Percebemos pelas definições apresentadas que a Lógica estudo das leis gerais do pensamento e as diferentes maneiras de aplicar corretamente essas leis na investigação da verdade. Em outras palavras, po dizer que a Lógica é a ciência dos argumentos, ou seja, ela trata das conclusões a que chegamos a partir das evidências que as sustentam. De maneira mais geral, é possível dizer que a Lógica é “o estudo do raciocínio” (D’OTAVIANO; FEITOSA, 2003). A Lógica teve seu início com Aristóteles, no século IV a.C., como uma ciência dedicada ao estudo dos atos do pensamento a partir de sua estrutura ou forma lógica, sem levar em consideração qualquer conteúdo material (FONTES, 2008). Em termos mais simples, diz formas de raciocínio através das quais seria possível a obtenção de novos conhecimentos a partir de conhecimentos já existentes e que fossem considerados verdadeiros. É o chamado método dedutivo ou, simplesmente, d As principais contribuições de Aristóteles para a lógica estão em sua obra Organon, na qual são destacados os pontos centrais da lógica aristotélica: a lei da não contradição, o princípio do terceiro excluído e a trata dos enunciados categóricos. Esses princípios são considerados válidos até os dias atuais e constituem as bases da chamada lógica formal. As principais críticas à Lógica Aristotélica surgiram por volta do século XVI, oriundas de filósofos como Francis Bacon (1561 “A Lógica é o estudo dos processos válidos e gerais pelos quais atingimos a verdade [...] É a ciência das leis do pensamento.” pelas definições apresentadas que a Lógica estudo das leis gerais do pensamento e as diferentes maneiras de aplicar corretamente essas leis na investigação da verdade. Em outras palavras, po dizer que a Lógica é a ciência dos argumentos, ou seja, ela trata das conclusões a que chegamos a partir das evidências que as sustentam. De maneira mais geral, é possível dizer que a Lógica é “o estudo do raciocínio” (D’OTAVIANO; FEITOSA, ógica teve seu início com Aristóteles, no século IV a.C., como uma ciência dedicada ao estudo dos atos do pensamento a partir de sua estrutura ou forma lógica, sem levar em consideração qualquer conteúdo material (FONTES, 2008). Em termos mais simples, dizemos que Aristóteles preocupava formas de raciocínio através das quais seria possível a obtenção de novos conhecimentos a partir de conhecimentos já existentes e que fossem considerados verdadeiros. É o chamado método dedutivo ou, simplesmente, dedução. As principais contribuições de Aristóteles para a lógica estão em sua obra , na qual são destacados os pontos centrais da lógica aristotélica: a lei da não contradição, o princípio do terceiro excluído e a teoria dos silogismos trata dos enunciados categóricos. Esses princípios são considerados válidos até os dias atuais e constituem as bases da chamada lógica formal. As principais críticas à Lógica Aristotélica surgiram por volta do século XVI, oriundas de filósofos como Francis Bacon (1561 – 1626) e René Descartes (1596 Para saber mais acesse ftp://ftp.cle.unicamp.br/pub/arquivos/educacional/ArtGT.pdf “A Lógica é o estudo dos processos válidos e gerais pelos quais atingimos a verdade [...] É a ciência das leis do pensamento.” P á g i n a | 3 pelas definições apresentadas que a Lógica preocupa-se com o estudo das leis gerais do pensamento e as diferentes maneiras de aplicar corretamente essas leis na investigação da verdade. Em outras palavras, podemos dizer que a Lógica é a ciência dos argumentos, ou seja, ela trata das conclusões a que chegamos a partir das evidências que as sustentam. De maneira mais geral, é possível dizer que a Lógica é “o estudo do raciocínio” (D’OTAVIANO; FEITOSA, ógica teve seu início com Aristóteles, no século IV a.C., como uma ciência dedicada ao estudo dos atos do pensamento a partir de sua estrutura ou forma lógica, sem levar em consideração qualquer conteúdo material (FONTES, emos que Aristóteles preocupava-se com as formas de raciocínio através das quais seria possível a obtenção de novos conhecimentos a partir de conhecimentos já existentes e que fossem considerados edução. As principais contribuições de Aristóteles para a lógica estão em sua obra , na qual são destacados os pontos centrais da lógica aristotélica: a lei da teoria dos silogismos, que trata dos enunciados categóricos. Esses princípios são considerados válidos até os As principais críticas à Lógica Aristotélica surgiram por volta do século XVI, 1626) e René Descartes (1596 – Para saber mais acesse ftp://ftp.cle.unicamp.br/pub/arquivos/educacional/ArtGT.pdf “A Lógica é o estudo dos processos válidos e gerais pelos quais atingimos a (FONTES, 2008) 1650). Bacon lançou as bases para a formalização do método na obtenção de uma conclusão geral a partir de um conjunto de fatos conhecidos, mediante observação. Em outras palavras, a indução consiste em afirmar acerca de todos, aquilo que foi observado em alguns. Nesta época, a lógica formal um período de descrédito, mas, apesar disso, continuou motivando muitas pesquisas, a partir das quais surgiram novas teorias sobre o raciocínio. A maior revolução sofrida pela lógica ocorreu em meados do século XIX, quando estudiosos como Boole converter a lógica numa álgebra. Tendo a matemática como modelo, eles formalizaram uma linguagem simbólica para expressar o pensamento lógico. Foi o surgimento da lógica matemática ou simbólica. A partir de então a ser visto como cálculo matemático. Ao longo do século XX Atualmente, já dispomos de um poderoso sistema de símbolos e regras de combinação de símbolos que nos possibilita obter conclusões válidas (FONTES, 2008). 1.2. Conceito de Proposição O primeiro conceito que é preciso dominar para compreender as estruturas da lógica formal é o de proposição, também chamada de Para saber mais sobre a história da lógica acess 1650). Bacon lançou as bases para a formalização do método indutivo, que consiste na obtenção de uma conclusão geral a partir de um conjunto de fatos conhecidos, mediante observação. Em outras palavras, a indução consiste em afirmar acerca de todos, aquilo que foi observado em alguns. Nesta época, a lógica formal um período de descrédito, mas, apesar disso, continuou motivando muitas pesquisas, a partir das quais surgiram novas teorias sobre o raciocínio. A maior revolução sofrida pela lógica ocorreu em meados do século XIX, quando estudiosos como Boole e Bertrand Russel conceberam uma maneira de converter a lógica numa álgebra. Tendo a matemática como modelo, eles formalizaram uma linguagem simbólica para expressar o pensamento lógico. Foi o surgimento da lógica matemática ou simbólica. A partir de então, a ser visto como cálculo matemático. Ao longo do século XX, a lógica atingiu elevado grau de formalização. Atualmente, já dispomos de um poderoso sistema de símbolos e regras de combinação de símbolos que nos possibilita obter conclusões válidas (FONTES, Conceito de Proposição O primeiro conceito que é preciso dominar para compreender as estruturas da lógica formal é o de proposição, também chamada de sentença Acesse o PORTAL DE LÓGICA da Wikipedia http://pt.wikipedia.org/wiki/Portal:Lógica Para saber mais sobre a história da lógica acess http://afilosofia.no.sapo.pt/Hist.htm P á g i n a | 4 indutivo, que consiste na obtenção de uma conclusão geral a partir de um conjunto de fatos conhecidos, mediante observação. Em outras palavras, a indução consiste em afirmar acerca de todos, aquilo que foi observado em alguns. Nesta época, a lógica formal passa por um período de descrédito, mas, apesar disso, continuou motivando muitas pesquisas, a partir das quais surgiram novas teorias sobre o raciocínio. A maior revolução sofrida pela lógica ocorreu em meados do século XIX, e Bertrand Russel conceberam uma maneira de converter a lógica numa álgebra. Tendo a matemática como modelo, eles formalizaram uma linguagem simbólica para expressar o pensamento lógico. Foi o , o raciocínio passou a lógica atingiu elevado grau de formalização. Atualmente, já dispomos de um poderoso sistema de símbolos e regras de combinação de símbolos que nos possibilita obter conclusões válidas (FONTES, O primeiro conceito que é preciso dominar para compreender as estruturas sentença. Acesse o PORTAL DE LÓGICA da Wikipedia .wikipedia.org/wiki/Portal:Lógica Para saber mais sobre a história da lógica acesse http://afilosofia.no.sapo.pt/Hist.htm P á g i n a | 5 As proposições constituem o alicerce das estruturas fundamentais da Lógica Matemática, que, por sua vez, é fundamentada em dois princípios básicos (ou axiomas) (ALENCAR FILHO, 2002): 1º) PRINCÍPIO DA NÃO-CONTRADIÇÃO: uma proposição nunca será verdadeira e falsa simultaneamente. 2º) PRINCÍPIO DO TERCEIRO EXCLUÍDO: uma proposição sempre assume um dos valores lógicos: ou é verdadeira ou é falsa. Além desses princípios básicos, podemos afirmar que toda proposição, por ser uma oração, possui sujeito e predicado, além de sempre ser uma oração declarativa (IEZZI; MURAKAMI, 1993). Exemplo 1.1 – Proposições Considere as seguintes orações: a) Cinco é menor que oito. b) Como é o seu nome? c) Ai, que susto! d) Sete menos três. e) Vá dormir. A frase (a) é uma proposição, pois é possível definir que ela é verdadeira. As frases (b) e (c) não podem ser avaliadas como verdadeira ou falsa, portanto não são proposições. Note que a frase (b) é uma pergunta e a frase (c) é uma exclamação. Quanto à frase (d), nota-se que ela não possui predicado, por isso ela também não constitui uma proposição. A frase (e) também não assume nenhum valor lógico e, portanto, não é uma proposição. Uma proposição ou sentença é qualquer oração que pode ser avaliada como verdadeira ou falsa. P á g i n a | 6 1.3. Valores Lógicos das Proposições O valor lógico de uma proposição está diretamente associado ao resultado de sua avaliação como verdadeira ou falsa. Neste caso, dizemos que o valor lógico verdade (V) está associado às proposições verdadeiras, assim como o valor falsidade (F) está vinculado às proposições falsas. Exemplo 1.2 – Valores Lógicos das Proposições Considere as seguintes proposições: a: O Brasil é dividido em cinco regiões. b: Santos Dumont é o pai da Informática. O valor lógico da proposição (a) é a verdade (V) e o valor lógico da proposição (b) é a falsidade (F). As representações simbólicas destes valores são respectivamente: V(a) = V e V(b) = F. Lembre-se: Pelos princípios da não contradição e do terceiro excluído, toda proposição possui UM, e apenas UM, dos valores lógicos (V ou F). Auto Avaliação 1.1 Analise as orações seguintes e diga quais delas são proposições. 1. Que horas são? 2. Cristóvão Colombo descobriu o Brasil. 3. A raiz quadrada de 25 é 5. 4. Realize suas tarefas com atenção. 5. Não se desespere, este exercício é muito fácil! P á g i n a | 7 1.4. Classificação das Proposições As proposições do Exemplo 1.2 são ditas proposições simples ou atômicas, uma vez que não é possível decompô-las em proposições mais simples. Existem, ainda, proposições mais complexas, chamadas de proposições compostas ou moleculares, formadas por duas ou mais proposições simples ligadas por meio de conectivos lógicos. Exemplo 1.3 – Proposições Compostas Nas proposições seguintes, os conectivos estão destacados. a) Pelé é brasileiro e Maradona é argentino. b) Windows não é um software livre. c) Vou à praia ou ao cinema. d) Se eu estudar, então serei aprovado em Matemática para Computação. e) Serei aprovado em Matemática para Computação se, e somente se, eu estudar. São cinco os conectivos lógicos: E – OU – NÃO – SE ... ENTÃO – SE, E SOMENTE SE Auto Avaliação 1.2 Determine o valor lógico de cada uma das proposições seguintes. 1. A cor do cavalo branco de Napoleão é branca. 2. Imperatriz é a Capital do Maranhão. 3. A raiz quadrada de 16 é menor que a metade de 10. 4. O Brasil é uma República Presidencialista. 5. A metade de 5 menos 2 é um número inteiro positivo. Em geral, as proposições simples são representadas por letras latinas minúsculas e as proposições compostas por letras latinas maiúsculas. Assim, podemos representar a proposição Maradona é argentino pela letra brasileiro e Maradona é argentino seguinte maneira: A: Pelé é brasileiro e Maradona é argentino Antes de passar para o próx 1.5. Valor Lógico de Proposições Compostas Sabemos, pelo princípio do terceiro excluído, que uma proposição simples p ou é verdadeira ou é falsa. Os possíveis valores lógicos de uma proposição simples podem ser representados possibilidades, conforme ilustração a seguir. O valor lógico de uma proposição composta é definido em função dos valores lógicos das proposições simples que a compõe e levando consideração os conectivos empregados. Para facilitar este cálculo, utiliza estrutura conhecida como Em geral, as proposições simples são representadas por letras latinas minúsculas e as proposições compostas por letras latinas maiúsculas. Assim, representar a proposição Pelé é brasileiro pela letra pela letra b, por exemplo. A proposição composta Maradona é argentino, pode ser representada pela letra Pelé é brasileiro e Maradona é argentino. Antes de passar para o próximo tópico, tente responder a pergunta abaixo. Valor Lógico de Proposições Compostas , pelo princípio do terceiro excluído, que uma proposição simples p ou é verdadeira ou é falsa. Os possíveis valores lógicos de uma proposição simples podem ser representados por meio de uma tabela ou como uma árvore de possibilidades, conforme ilustração a seguir. p V F O valor lógico de uma proposição composta é definido em função dos valores lógicos das proposições simples que a compõe e levando consideração os conectivos empregados. Para facilitar este cálculo, utiliza estrutura conhecida como tabela-verdade. Pare e Reflita Como determinar o valor lógico de uma proposição composta? P á g i n a | 8 Em geral, as proposições simples são representadas por letras latinas minúsculas e as proposições compostas por letras latinas maiúsculas. Assim, pela letra a e a proposição , por exemplo. A proposição composta Pelé é , pode ser representada pela letra A e escrita da imo tópico, tente responder a pergunta abaixo. , pelo princípio do terceiro excluído, que uma proposição simples p ou é verdadeira ou é falsa. Os possíveis valores lógicos de uma proposição simples por meio de uma tabela ou como uma árvore de O valor lógico de uma proposição composta é definido em função dos valores lógicos das proposições simples que a compõe e levando-se em consideração os conectivos empregados. Para facilitar este cálculo, utiliza-se uma Como determinar o valor lógico de uma P á g i n a | 9 Exemplo 1.4 – Tabela Verdade Considerando-se uma proposição composta formada pelas proposições simples a e b, os possíveis valores lógicos de a e b são representados numa tabela verdade. Observe que a tabela mostra todas as combinações possíveis de valores lógicos para a e b: VV, VF, FV e FF. Note, ainda, que os valores estão dispostos na tabela de acordo com a seguinte árvore de possibilidades: Para cada possibilidade de valor da proposição a, devem ser associadas todas as possibilidades para a proposição b. “Uma tabela-verdade é uma tabela que descreve os valores lógicos de uma proposição em termos das possíveis combinações dos valores lógicos das proposições componentes e dos conectivos usados.” Menezes (2008) a b 1 V V 2 V F 3 F V 4 F F a b b F V F V F V P á g i n a | 10 Agora que você já sabe como representar numa tabela-verdade as possíveis combinações de valores lógicos para um conjunto de proposições simples, podemos prosseguir e analisar de que forma os conectivos interferem na definição do valor lógico de uma proposição composta. Os conectivos estão associados a operações lógicas, as quais são realizadas sobre as proposições e obedecem a algumas regras. Na Tabela 1, são mostradas as operações lógicas, com seus respectivos operadores (conectivos) e símbolos. Tabela 1.1: Operações e Operadores Lógicos Operação Operador Símbolo Negação NÃO ¬ Conjunção E ∧ Disjunção OU ∨ Condicional SE ... ENTÃO → Bicondicional SE, E SOMENTE SE ↔ O detalhamento de cada uma dessas operações é dado a seguir e o seu entendimento é essencial para o estudo e compreensão da Lógica Matemática. Auto Avaliação 1.3 Considere as seguintes proposições simples: p: A raiz quadrada de 9 é igual 3. q: 5 menos 2 é igual a 3. r: O dobro de 1,5 é igual a 3. Deseja-se formar uma proposição composta S utilizando-se as proposições p, q e r. Monte uma árvore de possibilidades e escreva a tabela-verdade com todas as combinações possíveis de valores lógicos para p, q e r. P á g i n a | 11 1.6. Operações Lógicas 1.6.1. Negação Podemos utilizar o conectivo NÃO (¬) para formar uma nova proposição, cujo valor lógico é oposto ao da proposição original. Se tivermos uma proposição p, sua negação será ¬p. Caso o valor lógico de p seja V, o valor de ¬p será F, e vice versa. A representação desta operação na tabela-verdade é a seguinte: p ¬p V F F V Exemplo 1.5 – Negação Sejam as proposições: a: A capital do Maranhão é São Luís. b: Todos os alunos de Licenciatura em Informática aprenderão Lógica. c: Existem alunos estudiosos. A negação da proposição (a) é definida com o uso do advérbio NÃO. Desta forma: ¬a: A capital do Maranhão não é São Luís. É possível, ainda, escrever a negação de (a) da seguinte forma: É falso que a capital do Maranhão é São Luís. As demais proposições deste exemplo exigem um pouco mais de atenção. A negação de b (¬b) seria: Nem todos os alunos de Licenciatura em Informática aprenderão Lógica ou Existem alunos de Licenciatura em Informática que não aprenderão Lógica, ou, ainda, Há alunos de Licenciatura em Informática que não aprenderão Lógica. Quanto a proposição (c), sua negação (¬c) pode ser escrita da seguinte forma: Não existem alunos estudiosos ou Todos os alunos não são estudiosos. O operador NÃO inverte o valor lógico da proposição original. P á g i n a | 12 1.6.2. Conjunção Com o uso do conectivo E (∧) é possível ligar duas proposições, formando uma nova proposição chamada conjunção, cujo valor lógico é a verdade (V) quando ambas as proposições que a compõem forem verdadeiras. Deste modo, p ∧ q (lê-se “p e q”) é a conjunção das proposições p e q e tem como valor lógico a verdade quando os valores de p e de q forem simultaneamente a verdade. A representação desta operação na tabela-verdade é a seguinte: p q p ∧∧∧∧ q V V V V F F F V F F F F Para melhor entendimento, acompanhe a seguinte situação: A empresa fictícia SoftHard abriu uma vaga para programador de sistemas, com a exigência de que os candidatos soubessem programar em C e em Java. Desta situação podem ser extraídas duas proposições: p: O candidato sabe programar em C. q: O candidato sabe programar em Java. Suponha que quatro candidatos se apresentaram para a seleção: João, que programa em C e em Java; Marcos, que programa em C, mas não programa em Java; Ari, que não programa em C, mas programa em Java e Simone, que não programa nem em C nem em Java. Você certamente já sabe quem será classificado, pois a exigência da empresa é bem clara. Note que tal exigência é representada por uma conjunção: o candidato deve programar em C E em Java. Portanto, com o uso da tabela-verdade P á g i n a | 13 da conjunção é possível determinar, com exatidão, quem será contratado pela empresa. Assim, temos: p Q p ∧ q João V V V Marcos V F F Ari F V F Simone F F F João, que sabe programar em C (p = V) e sabe programar em Java (q = V), poderá ser contratado, pois atende simultaneamente às duas exigências (p ∧ q = V). Marcos, que sabe programar em C (p = V) e não sabe programar em Java (q = F), não pode ficar com a vaga, pois só atende a uma das exigências (p ∧ q = F). Da mesma forma, Ari não será contratado, pois não sabe programar em C (p = F), mesmo sabendo programar em Java (q = V). Simone também não poderá ser contratada, pois não programa nem em C (p = F) nem em Java (q = F). Uma conjunção só é verdade quando ambas as proposições que a compõe forem simultaneamente verdade. P á g i n a | 14 Nem sempre uma conjunção é expressa em português com o uso da conjunção “e”. Por isso, ao analisar uma proposição, devemos nos preocupar em verificar se o seu contexto estabelece a ideia da conjunção. Por exemplo, na proposição “Raimundo gosta de iogurte mas detesta leite” temos a presença da conjunção “mas”, que, neste caso, estabelece uma conjunção. Note que esta proposição diz exatamente que Raimundo gosta de iogurte e que Raimundo detesta leite. 1.6.3. Disjunção Quando usamos o conectivo OU (∨) é possível ligar duas proposições para formar uma terceira proposição denominada disjunção, cujo valor lógico é a Exemplo 1.6 – Conjunção Sejam as proposições: a: Lula é brasileiro. b: O Maranhão pertence ao Paraguai. a ∧ b: Lula é brasileiro e o Maranhão pertence ao Paraguai. c: 5 – 3 = 2 d: 10 é um número par. c ∧ d: 5 – 3 = 2 e 10 é um número par. A conjunção a ∧ b tem como valor lógico a falsidade. Observe: V(a) = V e V(b) = F, portanto V(a ∧ b) = V(a) ∧ V(b) = V ∧ F = F A conjunção c ∧ d tem como valor lógico a verdade. Observe: V(c) = V e V(d) = V, portanto V(c ∧d) = V(c) ∧ V(d) = V ∧ V = V P á g i n a | 15 falsidade quando ambas as proposições que a compõe forem simultaneamente falsas. Assim, p ∨∨∨∨ q (lê-se “p ou q”) é disjunção das proposições p e q e tem como valor lógico a falsidade se p e q assim o forem simultaneamente. A representação desta operação na tabela-verdade é a seguinte: p q p ∨∨∨∨ q V V V V F V F V V F F F Considere que a empresa SoftHard modificou a exigência para a contratação do programador de sistemas. Agora, os candidatos devem programar em C ou programar em Java. Neste caso, a definição de quem será contratado é baseada na operação lógica disjunção, cujos operandos são: p: O candidato sabe programar em C q: O candidato sabe programar em Java A tabela-verdade para este caso é a seguinte: p q p ∨∨∨∨ q João V V V Marcos V F V Ari F V V Simone F F F Neste caso, João poderá ser contratado (p ∨∨∨∨ q = V), pois sabe programar em C (p = V) e também em Java (q = V). Marcos, que programa em C (p = V), apesar de não programar em Java (q = F), poderá ser contratado (p v q = V), pois é bastante programar em pelo menos uma das duas linguagens, conforme a exigência da empresa. Do mesmo modo, Ari, que não programa em C (p = F), mas programa P á g i n a | 16 em Java (q = V) também poderá ser contratado (p ∨∨∨∨ q = V). Apenas Simone não seria contratada (p ∨∨∨∨ q = F), pois não programa nem em C (p = F) nem em Java (q = F). Este tipo de disjunção é conhecido como disjunção inclusiva, pois considera a situação em que ambas as proposições são verdadeiras. Perceba que João poderia ter sido contratado, visto que sabe programar em Java e em C. Existem situações que desconsideram a possibilidade de ambas as proposições serem verdadeiras, como por exemplo: Ou fará frio ou fará calor. Note que neste caso, exclui-se a possibilidade de que faça frio e calor simultaneamente. A este de proposição chamamos disjunção exclusiva, que é apresenta com mais detalhes no tópico extra do final do capítulo. Exemplo 1.7 – Disjunção Sejam as proposições: a: Gonçalves Dias é um poeta maranhense. b: A lua é quadrada. a ∨ b: Gonçalves Dias é um poeta maranhense ou a lua é quadrada. c: 5 – 3 > 2 d: 10 é um número primo. c ∨ d: 5 – 3 > 2 ou 10 é um número primo. A disjunção a ∨ b tem como valor lógico a verdade. Observe: V(a) = V e V(b) = F, portanto V(a ∨ b) = V(a) ∨ V(b) = V ∨ F = V A disjunção c ∨ d tem como valor lógico a falsidade. Observe: V(c) = F e V(d) = F, portanto V(c ∨ d) = V(c) ∨ V(d) = F ∨ F = F Uma disjunção só é uma falsidade quando ambas as proposições que a compõe forem simultaneamente uma falsidade. P á g i n a | 17 1.6.4. Condição Dadas duas proposições p e q, é possível escrever uma nova proposição p → q (lê-se “se p então q” ou “p implica q”), chamada condição ou implicação, onde p é chamado antecedente e q consequente, e cujo valor verdade é a falsidade quando p for uma verdade e q uma falsidade. Existem outras maneiras de expressar p → q em linguagem natural, como: “p é condição suficiente para q”, “p somente se q”, “q é condição necessária para p” ou “p é consequência de q”. Por exemplo, a proposição “Uma alimentação equilibrada é uma condição necessária para uma vida saudável” pode ser reescrita da seguinte maneira “Uma vida saudável é consequência de uma alimentação equilibrada” ou ainda, “Se tens uma vida saudável, então tens uma alimentação equilibrada”. Note que o antecedente é “uma vida saudável” e o consequente é “uma alimentação equilibrada”. A tabela-verdade da condição é a seguinte: p q p →→→→ q V V V V F F F V V F F V Para o entendimento desta operação, considere que um amigo de faculdade fez a seguinte afirmação: “Se eu passar em todas as disciplinas que estou cursando este semestre, vou para Barreirinhas curtir as férias.” Desta afirmação, podem ser retiradas duas proposições: p: Se eu passar em todas as disciplinas que estou cursando este semestre. q: Vou para Barreirinhas curtir as férias. Caso seu amigo realmente seja aprovado em todas as disciplinas do semestre (p = V) e viaje para Barreirinhas (q = V), a afirmação foi uma verdade (p � P á g i n a | 18 q = V). Se ele, entretanto, for aprovado em todas as disciplinas (p = V) e não viajar (q = F), a afirmação consistiu numa falsidade (p � q = F). Agora, supondo que ele tenha ficado reprovado (p = F), independente de ele ter ido (q = V) ou não (q = F) a Barreirinhas, não podemos dizer que a afirmação é falsa, pois ele nada afirmou quanto a ficar reprovado. Em qualquer destes casos a afirmação é tida como verdade (p → q = V). A proposição p → q, é uma verdade se p e q forem simultaneamente verdade ou se p for uma falsidade. Caso p seja uma verdade e q uma falsidade, p → q será uma falsidade. P á g i n a | 19 Observe no Exemplo 1.8 que nem sempre o consequente se deduz ou é consequência do antecedente. Note que o fato de grande parte da Amazônia Legal estar no Brasil não se deduz do simples fato de o relógio marcar as horas. Da mesma forma, não se poderia afirmar que 10 é um número primo em consequência de Machado de Assis ter escrito Dom Casmurro. A única relação existente entre o antecedente e o consequente é relativa aos seus valores lógicos. Exemplo 1.8 – Condição Sejam as proposições: a: O relógio marca as horas. b: Grande parte da Amazônia Legal fica no Brasil. a → b: Se o relógio marca as horas, então grande parte da Amazônia Legal fica no Brasil. c: Machado de Assis escreveu Dom Casmurro. d: 10 é um número primo. c → d: Se Machado de Assis escreveu Dom Casmurro, então 10 é um número primo. e: O Brasil foi colonizado pelos franceses. f: A capital do Maranhão é Teresina. e → f: Se o Brasil foi colonizado pelos franceses, então a capital do Maranhão é Teresina. A implicação a → b tem como valor lógico a verdade. Observe: V(a) = V e V(b) = V, portanto V(a → b) = V(a) → V(b) = V → V = V A implicação c → d tem como valor lógico a falsidade. Observe: V(c) = V e V(d) = F, portanto V(c → d) = V(c) → V(d) = V → F = F A implicação e → f tem como valor lógico a verdade. Observe: V(e) = F e V(f) = F, portanto V(e → f) = V(e) → V(f) = F → F = V P á g i n a | 20 1.6.5. Bicondição Dadas duas proposições p e q, é possível escrever uma nova proposição p ↔ q (lê-se “p se, e somente se, q”), chamada bicondição, cujo valor verdade é a verdade quando p e q forem simultaneamente uma verdade ou uma falsidade. Perceba que a bicondição é uma implicação válida “nos dois sentidos”, ou seja, são duas condições simultâneas. No sentido da ida, p é o antecedente e q é o consequente e no sentido da volta, q é o antecedente e p o consequente (MENEZES, 2008). A tabela-verdade da bicondição é seguinte: p q p ↔↔↔↔ q V V V V F F F V F F F V Antes de prosseguir, tente responder a pergunta abaixo: Pare e Reflita Como se chegou a esta tabela-verdade para p ↔ q? O que uma condicional afirma é somente uma relação entre os valores lógicos do antecedente e do consequente. (ALENCAR FILHO, 2002) P á g i n a | 21 A tabela-verdade da bicondição foi construída levando-se em consideração que ela é, na verdade, uma conjunção de duas implicações: (p → q) ∧ (q → p). Podemos, portanto, construir uma tabela-verdade para a conjunção das duas implicações, como segue: p q p →→→→ q q →→→→ p (p →→→→ q) ∧ (q →→→→ p) V V V V V V F F V F F V V F F F F V V V Uma bicondição é verdadeira quando as proposições que a compõe possuem o mesmo valor lógico. P á g i n a | 22 Assim como na implicação, a bi-implicação afirma somente uma relação entre os valores lógicos do antecedente e do consequente. Auto Avaliação 1.4 Determine o valor lógico das proposições a seguir: (a) A metade de dois é um e cinco é um número primo. (b) Gonçalves Dias é francês ou os macacos são répteis pré-históricos. (c) Se o relógio marca as horas, então sen30° = 1. (d) São Luís é uma ilha se, e somente se, os papagaios podem voar. Exemplo 1.9 – Bicondição Sejam as proposições: a: O Brasil fica na América do Sul. b: No verão faz calor. a ↔ b: O Brasil fica na América do Sul se, e somente se, no verão faz calor. c: 13 é divisível por 2. d: 10 é um número primo. c ↔ d: 13 é divisível por 2 se, e somente se, 10 é um número primo. e: Domingo é um dia útil. f: O Sol é uma estrela. e ↔ f: Domingo é um dia útil se, e somente se, o Sol é uma estrela. A bi-implicação a ↔ b tem como valor lógico a verdade. Observe: V(a) = V e V(b) = V, portanto V(a ↔ b) = V(a) ↔ V(b) = V ↔ V = V A implicação c ↔ d tem como valor lógico a verdade. Observe: V(c) = F e V(d) = F, portanto V(c ↔ d) = V(c) ↔ V(d) = F ↔ F = V A implicação e ↔ f tem como valor lógico a falsidade. Observe: V(e) = F e V(f) = V, portanto V(e ↔ f) = V(e) ↔ V(f) = F ↔ V = F P á g i n a | 23 1.7. Fórmulas Bem Formuladas e Tabelas-verdade É possível encadearmos diversas proposições, simples e compostas, por meio dos conectivos lógicos e com o uso de parênteses ou colchetes. Desse encadeamento surgem novas proposições, como, por exemplo: (p → q) ∧ (q → p) Este encadeamento ou arranjo de proposições, conectivos e parênteses (ou colchetes) não pode ser feito de qualquer jeito. Como em qualquer linguagem, é preciso seguir regras de sintaxe para que se escrevam proposições válidas. Proposições válidas são chamadas de Fórmulas Bem Formuladas ou simplesmente fórmulas. Menezes (2008) define fórmula como “uma sentença lógica corretamente construída, sobre um alfabeto cujos símbolos são conectivos, parênteses, identificadores, constantes, etc.” Desta definição, infere-se que é fórmula: a) uma proposição simples (também chamada de fórmula atômica); b) uma proposição composta; c) um encadeamento de proposições simples e/ou compostas, por meio de conectivos e parênteses. P á g i n a | 24 Em muitos casos, a escrita simbólica de fórmulas mais complexas pode apresentar alguns problemas. Considere o seguinte exemplo: p ∧ q → r, onde p: Maria adoeceu. q: João viajou. r: Hércules não pode sair de casa. A fórmula acima, da forma como está escrita, pode indicar duas expressões diferentes: “Se Maria adoeceu e João viajou, então Hércules não pode sair de casa” ou “Maria adoeceu e, se João viajou, então Hércules não pode sair de casa.” E agora, como saber qual das duas expressões está representada pela fórmula? Para solucionar problemas deste tipo, os conectivos obedecem a uma ordem de precedência, que é a seguinte: 1. Conectivos entre parênteses, dos mais internos para os mais externos; 2. Negação (¬); 3. Conjunção (∧∧∧∧) e disjunção (∨∨∨∨); Exemplo 1.10 – Fórmulas São fórmulas (escritas de maneira simbólica): a) p b) p ∧ q c) ¬(p ∧ q) ↔ (w ∧ t) d) p � (~a ∧ b) Não são fórmulas: a) ∧ p ¬q b) ¬p ∧ ∧ (a ↔ p¬) c) p q r ∧ s ¬t P á g i n a | 25 4. Condição (→); 5. Bicondição (↔). Com base no exposto, pode-se afirmar que na fórmula p ∧ q → r a conjunção tem precedência sobre a condição. Então, a expressão simbolizada pela fórmula é “Se Maria adoeceu e João viajou, então Hércules não pode sair de casa”. Para representar a segunda expressão, é preciso fazer uso de parênteses: p ∧ (q → r). Para determinar o valor lógico de uma fórmula é comum recorrer-se a construção de uma tabela-verdade, a qual mostrará todos os casos em que a fórmula será verdadeira (V) ou falsa (F). A seguir é apresentado um conjunto de passos que auxiliam na construção de tabelas-verdade. Pare e Reflita Como se constrói uma tabela-verdade de uma fórmula? P á g i n a | 26 Considere a seguinte fórmula: p → (q ∧ r). Aplicando a regra 1, notamos que existem três proposições simples na fórmula dada, o que implica dizer que a tabela-verdade terá 23 = 8 linhas. Assim, temos (regra 2): p q r Pela regra 3, temos que p é a primeira proposição simples, assim, devemos preencher a coluna correspondente com 23 –1 = 22 = 4 valores V seguidos da mesma quantidade de valores F. Regra prática 1. Conte o número de proposições simples e calcule o número de linhas da tabela, sabendo que uma fórmula composta de n proposições simples gera uma tabela com 2n linhas; 2. Desenhe a tabela e escreva cada proposição simples sobre a primeira linha; 3. Para a iésima proposição simples (i ≤ n), atribua alternadamente 2n – i valores V seguidos da mesma quantidade de valores F. 4. Em seguida, realize as operações lógicas, obedecendo à ordem de precedência. Para cada operação, crie uma nova coluna na tabela. P á g i n a | 27 p q r V V V V F F F F Para a segunda e a terceira proposições temos, respectivamente: 23–2 = 21 = 2 valores V, seguidos da mesma quantidade de valores F, alternadamente e 23–3 = 20 = 1 valor V e também 1 valor F, alternadamente. p q r V V V V V F V F V V F F F V V F V F F F V F F F A regra 4 indica a resolução de cada uma das operações lógicas, seguindo uma ordem de precedência. Assim, iniciamos por resolver a conjunção entre parênteses. p q r q ∧ r V V V V V V F F V F V F P á g i n a | 28 V F F F F V V V F V F F F F V F F F F F Por fim, resolvemos a condição. Ficando com a seguinte estrutura: p q r q ∧ r p →→→→ (q ∧ r) V V V V V V V F F F V F V F F V F F F F F V V V V F V F F V F F V F V F F F F V A última coluna corresponde à combinação dos possíveis valores lógicos da fórmula p →→→→ (q ∧ r). É possível, ainda, determinarmos o valor lógico de uma fórmula, conhecendo o valor lógico de cada uma das proposições que a compõem. Exercício Resolvido Construa a tabela-verdade para a seguinte fórmula: (p ∨∨∨∨ q) → (p ∧ q) Solução p q p ∨∨∨∨ q p ∧ q (p ∨∨∨∨ q) →→→→ (q ∧ r) V V V V V V F V F F F V V F F F F F F V P á g i n a | 29 Exemplo 1.11 – Valor Lógico de uma Fórmula Determinar o valor lógico de cada uma das fórmulas a seguir: a) p → (a ∨ b), onde V(p) = V, V(a) = F e V(b) = V. b) p ∧ (q ↔ r), onde V(p) = V, V(q) = F e V(r) = F. Para determinar qual será o valor lógico de cada uma das fórmulas apresentadas, devemos substituir os valores lógicos das proposições simples que a compõem e realizar as operações lógicas indicadas. Assim, para fórmula mostrada na letra (a), temos: V → (F ∨ V) = V � V = V Portanto, o valor lógico da fórmula p → (a ∨ b) é a verdade (V). Para a fórmula apresentada na letra (b), temos: V ∧ (F ↔F) = V ∧ V = V Portanto, o valor lógico da fórmula p ∧ (q ↔ r) também é a verdade (V). P á g i n a | 30 Exercícios Resolvidos 1. Sabendo que V(p) = V e V(r) = F, determine o valor lógico da proposição A(p, r) (¬p → r) ∧ (p ∨ ¬r) ↔ (p ∧ r) SOLUÇÃO: Substituindo os respectivos valores lógicos na expressão, temos: V(A) = (F → F) ∧ (V ∨ V) ↔ (V ∧ F) Resolvendo cada operação lógica entre parênteses, vem: V(A) = V ∧ V ↔ F Resolvendo a conjunção, temos: V(A) = V ↔ F Por fim, resolvendo a bicondição, temos: V(A) = F Portanto, o valor lógico da proposição A(p, r) é a falsidade (F) 2. Determine o valor lógico da proposição “Se o Brasil é um país em desenvolvimento e o Maranhão é o maior estado do Nordeste, então a raiz quadrada de 25 é igual ao dobro de 100 ou o Maranhão não é o maior estado do Nordeste”. SOLUÇÃO: Inicialmente devemos escrever a proposição em forma simbólica. a: o Brasil é um país em desenvolvimento. b: o Maranhão é o maior estado do Nordeste. c: a raiz quadrada de 25 é igual ao dobro de 100 (a ∧ b) → (c ∨ ¬b) Agora, substituímos os valores lógicos de cada proposição simples na sentença encontrada. Assim, (V ∧ F) → (F ∨ V) Resolvendo as operações lógicas entre parênteses, encontramos F → V Por fim, resolvemos a implicação, tendo como resultado a verdade. Portanto, a proposição tem a verdade (V) como valor lógico. P á g i n a | 31 1.8. Tautologias, Contradições e Contingências Como consequência imediata desta definição, podemos afirmar que as fórmulas p ∨∨∨∨ ¬p, p → p e p ↔ p são tautologias, já que seus valores lógicos são sempre a verdade (V). Comprovamos que determinada fórmula é uma tautologia, através da construção de sua tabela-verdade. Denomina-se tautologia, ou proposição tautológica, toda fórmula cujo valor lógico é sempre a verdade, independente dos valores lógicos das proposições simples que a compõe. Auto Avaliação 1.5 Escreva a proposição a seguir em linguagem simbólica e em seguida determine seu valor lógico. “A Terra é o planeta vermelho e a metade de 15 é maior que 4 se, e somente se, Tiradentes morreu atropelado ou a metade de 15 é menor que 4.” P á g i n a | 32 O caso oposto ao de uma tautologia, chamado contradição, consiste em fórmulas que são sempre falsas para quaisquer valores das proposições simples componentes. Uma definição formal de contradição é dada por Alencar Filho (2002): É imediata a conclusão de que uma contradição corresponde à negação de uma tautologia, pois se uma tautologia é sempre verdadeira (V), então sua negação será sempre falsa (F). Pare e Reflita Você pode demonstrar que as fórmulas p ∧ ¬p e p ↔ ¬p são contradições? Contradição é toda proposição composta P(p, q, r, ...) cujo valor lógico é sempre F (falsidade), quaisquer que sejam os valores lógicos das proposições simples componentes p, q, r, ... Exemplo 1.12 – Tautologia A fórmula p ∧ r → ¬q ∨ r é uma tautologia. Tal fato constata-se na tabela-verdade. p q r ¬¬¬¬q p ∧∧∧∧ r ¬¬¬¬q ∨∨∨∨ r p ∧ r →→→→ ¬¬¬¬q ∨∨∨∨ r V V V F V V V V V F F F F V V F V V V V V V F F V F V V F V V F F V V F V F F F F V F F V V F V V F F F V F V V P á g i n a | 33 Assim como as tautologias, uma contradição pode ser demonstrada por meio de uma tabela-verdade. As fórmulas que não se constituem nem tautologias nem contradições são chamadas de contingências. Exemplo 1.13 – Contradição A fórmula (p → q) ∧ (p ∧ ¬q) é uma contradição. Tal fato constata-se na tabela-verdade. p q ¬¬¬¬q p ∧ ¬¬¬¬q p →→→→ q (p →→→→ q) ∧ (p ∧ ¬¬¬¬q) V V F F V F V F V V F F F V F F V F F F V F V F Para saber mais sobre lógica proposicional acesse Exemplo 1.14 – Contingência A fórmula p ∧ (q → ¬p) é uma contingência. Tal fato constatamos na tabela-verdade. Podemos afirmar que a fórmula dada é insatisfatível, ou inconsistente, quando e q forem ambas verdadeiras e que é satisfatível, ou consistente, para as demais combinações de valores lógicos para p p q ¬¬¬¬p q →→→→ ¬¬¬¬p V V F F V F F V F V V V F F V V Para saber mais sobre lógica proposicional acesse http://www.pucsp.br/~logica/ http://wwmat.mat.fc.ul.pt/~jnsilva/logica97/logica97.html http://pt.wikipedia.org/wiki/Lógica_proposicional p) é uma contingência. verdade. Podemos afirmar que a fórmula dada é insatisfatível, ou inconsistente, quando p forem ambas verdadeiras e que é satisfatível, ou consistente, para as demais e q. p ∧ (q →→→→ ¬¬¬¬p) F V V V P á g i n a | 34 Para saber mais sobre lógica proposicional acesse http://www.pucsp.br/~logica/ http://wwmat.mat.fc.ul.pt/~jnsilva/logica97/logica97.html gica_proposicional P á g i n a | 35 Tópico Extra: Disjunção Exclusiva Considere as seguintes proposições compostas: P: Adriano é aluno de Licenciatura em Informática ou Camila é brasileira. Q: Marina foi aprovada ou reprovada em Matemática para Computação. Note que na primeira proposição indica que pelo menos uma das proposições “Adriano é aluno de Licenciatura e Informática”, “Camila é brasileira” é verdadeira, sendo possível que ambas as sejam verdadeiras. Na segunda proposição, percebemos que apenas uma das proposições poderá ser verdadeira, pois é impossível que Marina seja aprovada e reprovada em Matemática para Computação. No primeiro caso, temos uma disjunção inclusiva, enquanto que no segundo temos uma disjunção exclusiva, também chamada de operação XOR, que é simbolizada por ⊕. Assim, a proposição p ⊕ q é uma disjunção exclusiva e é lida da seguinte forma: “ou p ou q”. A tabela-verdade para a disjunção exclusiva é a seguinte: TAREFA TAREFATAREFA TAREFAS SS S 1. 1.1. 1. Traduza TraduzaTraduza Traduza as seguintes proposições para a linguagem simbólica. as seguintes proposições para a linguagem simbólica.as seguintes proposições para a linguagem simbólica. as seguintes proposições para a linguagem simbólica. a) Está nevando ou está chovendo, mas não está nevando se estiver chovendo. b) Se for aprovado em Matemática para Computação, ou viajarei para o sul do Brasil ou irei todos os finais se semana para uma casa de praia. 2. 2.2. 2. Mostre que p Mostre que p Mostre que p Mostre que p � q q q q � ¬(p (p (p (p �q) é uma tautologia. q) é uma tautologia.q) é uma tautologia. q) é uma tautologia. p q p ⊕ q V V F V F V F V V F F F P á g i n a | 36 Leitura Complementar Lógica nas Linguagens de Programação (extraído de: MENEZES, Paulo Blauth. Matemática Discreta para Computação e Informática. Porto Alegre: Bookman, 2008) Em geral, as linguagens de programação possuem o tipo de dado lógico ou boolenano pré-definido. No caso da linguagem Pascal, o tipo de dado é denominado boolean, e os correspondentes valores lógicos V e F são denotados por true e false, respectivamente. A declaração (definição) das variáveis p, q e r deste tipo é como segue: p, q, r: boolean A linguagem Pascal (assim como a maioria das linguagens de programação) possui os seguintes conectivos lógicos: not (negação) and (conjunção) or (disjunção) <= (condição) = (bicondição) Suponha que é desejado desenvolver um programa em Pascal capaz de calcular e informar o valor lógico da fórmula � � �� � � para quaisquer valores de de p, q e r fornecidos. Assim, o programa necessita ler os valores de p, q e r, calcular o valor lógico da fórmula para os valores lidos e imprimir o resultado. Um programa para o problema é apresentado a seguir: program valor_logico (input, output); var p, q, r: boolean; begin read (p, q, r); if p or (q and r) then write(‘verdadeiro’); else write(‘falso’); end. P á g i n a | 37 A primeira linha define o nome do programae informa que os procedimentos pré- definidos input e output serão usados para entradas (leituras) e saída (impressões), respectivamente. A segunda linha define as variáveis p, q e r as quais são do tipo boolean. Entre as palavras begin e end são especificados os comandos (definem as ações). O comando de leitura read lê os valores lógicos de p, q e r a serem considerados. O comando if-then-else tem a seguinte semântica: se a expressão lógica após a palavra if for verdadeira, então o comando após a palavra then é executado, senão, o comando após a palavra else é executado. Portanto, se os valores de p, q e r lidos, se o valor-verdade de � � �� � � for verdadeiro, o texto verdadeiro é impresso; senão, o texto falso é impresso. P á g i n a | 38 RESUMO • Uma proposição é qualquer sentença declarativa que pode ser classificada como verdadeira ou falsa. • Toda proposição possui um, e apenas, um dos valores lógicos: verdadeiro ou falso. • Uma proposição pode ser simples ou composta. • Uma proposição composta é formada por duas ou mais proposições simples, ligadas por conectivos lógicos. • São cinco os principais conectivos lógicos: NÃO, E, OU, SE... ENTÃO, SE E SOMENTE SE. • Para cada conectivo lógico, uma operação lógica é definida. • O valor lógico de uma proposição composta é definido pelo valor lógico das proposições simples que a compõe e pelos conectivos empregados. • Para definição do valor lógico de uma proposição composta são utilizadas estruturas conhecidas como tabelas verdade. • A operação de negação consiste na inversão do valor
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