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Lógica Matemática Unidade II – O formalismo da lógica Aula 3 Profa Daisy Albuquerque 2Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 2 Lógica Matemática Sumário Sentenças lógicas Operadores lógicos Tabela-verdade 3Lógica Matemática- Unidade I – Profª Daisy Albuquerque 3 Motivação Mas antes vamos exercitar a mente... Um homem precisa atravessar um rio com um barco que possui capacidade de transportar apenas ele mesmo e mais uma de suas três cargas, que são: um lobo, um bode e uma caixa de alfafa. Indique as ações necessárias para que o homem consiga atravessar o rio sem perder suas cargas. O lobo não pode ficar sozinho com o bode, senão ele o come; O bode não pode ficar sozinho com a alfafa, senão a come. 4Lógica Matemática- Unidade I – Profª Daisy Albuquerque 4 Motivação Resposta: Informações: um barco, um homem, um lobo, um bode e uma caixa de alfafa. Ação: atravessar o rio sem perder as cargas. Resultado: todas as cargas na outra margem do rio. Algoritmo: início atravessar homem e bode voltar homem atravessar homem e lobo voltar homem e bode atravessar homem e alfafa voltar homem atravessar homem e bode fim 5Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 5 Conceitos básicos Argumento É uma seqüência de proposições (afirmações) na qual uma delas é a conclusão e as demais são premissas. O objeto de estudo da lógica é determinar se a conclusão de um argumento é ou não uma conseqüência lógica das premissas. 6Lógica Matemática- Unidade I – Profª Daisy Albuquerque 6 Conceitos básicos Proposição ➢ É o conjunto de palavras ou símbolos que exprimem um pensamento de sentido completo, de modo que se possa atribuir, dentro de certo contexto, somente um de dois valores lógicos possíveis: verdadeiro ou falso. Exemplos: O curso Pré-Fiscal fica em São Paulo. O Brasil é um país da América do Sul. A Bahia é um estado do sul do Brasil. 7Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 7 Conceitos básicos Exemplos: “O Curso Pré-Fiscal fica em São Paulo” é um proposição verdadeira. “O Brasil é um País da América do Sul” é uma proposição verdadeira. “A Bahia é um estado do sul do Brasil”, é uma proposição falsa. 8Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 8 Conceitos básicos O que não é uma Proposição? Sentenças exclamativas: “Caramba!”, “Feliz aniversário!”, “Feliz Ano Novo!”. Sentenças interrogativas: “Como é seu nome?”, “O jogo saiu de quanto?” Sentenças imperativas: “Estude mais”, “Leia aquele livro”. 9Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 9 Princípios das Proposições 1 – Princípio da identidade Uma proposição verdadeira é verdadeira Uma proposição falsa é falsa. 2- Princípio da não-contradição: Uma proposição não pode ser verdadeira e falsa simultaneamente. 3 – Princípio do Terceiro Excluído: Uma proposição ou será verdadeira, ou será falsa : não há outra possibilidade. 10Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 10 Proposição Proposições SIMPLES ➢ Aquelas que vêm sozinhas, desacompanhadas de outras proposições ➢ São geralmente designadas por letras minúsculas p, q, r. ➢ Exemplos: ➢ p = Todo homem é mortal. ➢ q = O novo papa é alemão. 11Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 11 Proposição Proposições COMPOSTAS ➢ Duas ou mais proposições conectadas entre si, formando uma só sentença. ➢ Habitualmente designadas por letras maiúsculas P, Q, R. ➢ Exemplo: ➢ João é médico e Pedro é dentista. 12Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 12 Proposição Os conectivos são representados da seguinte forma: ~ corresponde ao “não” Λ corresponde ao “e” V corresponde ao “ou” → corresponde ao “então” ↔ corresponde ao “se e somente se” 13Lógica Matemática- Unidade I – Profª Daisy Albuquerque 13 Proposição A partir de uma proposição podemos construir uma outra com a sua negação; Ex: Maria é médica. / Maria não é médica. Com duas proposições ou mais, podemos formar: Conjunções: a Λ b (lê-se: a e b) Disjunções: a V b (lê-se: a ou b) Disjunções exclusiva: a V b (lê-se: ou a ou b) Condicionais: a → b (lê-se: se a então b) Bicondicionais: a ↔ b (lê-se: a se e somente se b) 14Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 14 Exercício Seja p a proposição “está chovendo” e seja q a proposição “está ventando”. Escreva uma sentença verbal simples, em português, que descreva cada uma das seguintes proposições lógicas: ➢ ~~p ➢ p Λ q ➢ q V ~p ➢ ~p → ~q ➢ p ↔ q 15Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 15 Tabela-Verdade É um instrumento usado para determinar os valores lógicos das proposições compostas, a partir de atribuições de todos os possíveis valores lógicos das proposições simples componentes. 16Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 16 Tabela-Verdade A primeira das tabelas abaixo apresenta duas proposições simples: p e q e a segunda, três proposições simples: p, q e r. As células de ambas as tabelas são preenchidas com valores lógicos V e F, de modo a esgotar todas as possíveis combinações. O número de linhas da tabela pode ser previsto efetuando o cálculo: 2 elevado ao número de proposições simples. Nos exemplos abaixo tem- se 2² = 4 linhas e 2³ = 8 linhas. 17Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 17 Operadores Lógicos Depende de duas coisas: Valor lógico das proposições componentes; Tipo de conectivo que as une. 18Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 18 Conectivo “e”: Conjunção Proposições compostas em que está presente o conectivo “e”; Simbolicamente representado por “∧”. A sentença: “Marcos é médico e Maria é estudante” ... pode ser representada apenas por: p ∧ q. Onde: p = Marcos é médico e q = Maria é estudante. Como se revela o valor lógico de uma proposição conjuntiva? Da seguinte forma: uma conjunção só será verdadeira, se ambas as proposições componentes forem também verdadeiras. 19Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 19 Conjunção Pensando pelo caminho inverso, teremos que basta que uma das proposições componentes seja falsa, e a conjunção será – toda ela – falsa. Obviamente que o resultado falso também ocorrerá quando ambas as proposições componentes forem falsas. 20Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 20 Para assimilar Uma maneira de assimilar bem essa informação seria pensarmos nas sentenças simples como promessas de um pai a um filho: “eu te darei uma bola E te darei uma bicicleta”. Ora, pergunte a qualquer criança! Ela vai entender que a promessa é para os dois presentes. Caso o pai não dê nenhum presente, ou dê apenas um deles, a promessa não terá sido cumprida. Terá sido falsa! No entanto, a promessa será verdadeira se as duas partes forem também verdadeiras! 21Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 21 Representação Matemática Se as proposições p e q forem representadas como conjuntos, por meio de um diagrama, a conjunção “p e q” corresponderá à interseção do conjunto p com o conjunto q. Teremos: 22Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 22 Conectivo “ou”: Disjunção Proposições compostas em que está presente o conectivo “ou”; Simbolicamente representado por “V”. A sentença: “Marcos é médico ou Maria é estudante”... pode ser representada apenas por: p V q. Onde: p = Marcos é médico e q = Maria é estudante. Como se revela o valor lógico de uma proposição disjuntiva? 23Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 23 Disjunção Uma disjunção será falsa quando as duas partes que a compõem forem ambas falsas! E nos demais casos, a disjunção será verdadeira! 24Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 24 Para assimilar Lembremos da promessa de um pai a um filho: “eu te darei uma bola OU te darei uma bicicleta”. Neste caso, a criança já sabe, de antemão, que a promessa é por apenas um dos presentes! Bola ou bicicleta! Ganhando de presente apenas um deles, a promessa do pai já valeu! Já foi verdadeira! E se o pai for abastado e resolver dar os dois presentes? Pense na cara do menino! Feliz ou triste? Felicíssimo! A promessa foi mais do que cumprida. Só haverá um caso, todavia, em que a bendita promessa não se cumprirá: se o pai esquecer o presente, e não der nem a bola e nem a bicicleta. Terá sido falsa toda a disjunção. 25Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 25 Representação Matemática Se as proposições p e q forem representadas como conjuntos, por meio de um diagrama, a disjunção “p ou q” corresponderá à união do conjunto p com o conjunto q. Teremos: 26Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 26 Disjunção Exclusiva Vejamos: Te darei uma bola OU uma bicicleta. OU te darei uma bola OU te darei uma bicicleta. Qual a diferença? A segunda estrutura apresenta duas situações mutuamente excludentes, de sorte que apenas uma delas pode ser verdadeira, e a restante será necessariamente falsa. Ambas nunca poderão ser, ao mesmo tempo, verdadeiras; ambas nunca poderão ser, ao mesmo tempo, falsas. 27Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 27 Conectivo “Ou …ou ...”: Disjunção Exclusiva Proposições compostas em que está presente o conectivo “Ou ... ou ...”; Simbolicamente representado por “V”. Como se revela o valor lógico de uma disjunção exclusiva? Uma disjunção exclusiva só será verdadeira se obedecer à mútua exclusão das sentenças. Falando mais fácil: só será verdadeira se houver uma das sentenças verdadeira e a outra falsa. Nos demais casos, a disjunção exclusiva será falsa. 28Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 28 Disjunção Exclusiva Vejamos a tabela-verdade de uma disjunção exclusiva 29Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 29 Para assimilar Lembremos da promessa de um pai a um filho: “ OU te darei uma bola OU te darei uma bicicleta”. Neste caso, a criança já sabe, que se for verdade que “te darei uma bola”, então teremos que não será dada a bicicleta. E vice- versa, ou seja, se for verdade que “te darei uma bicicleta”, então teremos que não será dada a bola. 30 Proposições compostas em que está presente o conectivo “Se ... então ....”; Simbolicamente representado por “ → ”. A sentença: “Se nasci em Fortaleza então sou cearense” ... pode ser representada apenas por: p q. Onde: p = Nasci em Fortaleza e q = Sou cearense. Como se revela o valor lógico de uma proposição condicional? Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 30 Conectivo “Se…então ...”: Condicional 31 Só será falsa esta estrutura quando houver a condição suficiente, mas o resultado necessário não se confirmar. Ou seja, quando a primeira parte for verdadeira, e a segunda for falsa. Nos demais casos, a condicional será verdadeira. Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 31 Condicional 32 Se as proposições p e q forem representadas como conjuntos, por meio de um diagrama, a condicional “se p então q” corresponderá à inclusão do conjunto p no conjunto q (p está contido em q). Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 32 Representação Matemática 33 Proposições compostas em que está presente o conectivo “... se e somente se ....”; Simbolicamente representado por “↔”. Consiste em uma CONJUNÇÃO entre duas CONDICIONAIS: “Eduardo fica alegre se e somente se Mariana sorri” = “Eduardo fica alegre somente se Mariana sorri E Mariana sorri somente se Eduardo fica alegre” = “Se Eduardo fica alegre então Mariana sorri e se Mariana sorri então Eduardo fica alegre” Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 33 Conectivo “... se e somente se ...”: Bicondicional 34 Haverá duas situações em que a bicondicional será verdadeira: quando antecedente e consequente forem ambos verdadeiros, ou quando forem ambos falsos. Nos demais casos, a bicondicional será falsa. Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 34 Bicondicional 35 Se as proposições p e q forem representadas como conjuntos, por meio de um diagrama, a bicondicional “p se e somente se q” corresponderá à igualdade dos conjuntos p e q. Lógica Matemática- Unidade II– Profª Daisy Albuquerque 35 Representação Matemática 36 Dizem – não há prova disso – que o próprio Einstein bolou o enigma abaixo, em 1918, e que pouca gente, além dele, conseguiria resolvê-lo. Então, esta é a sua chance de se comparar à genialidade do mestre. Numa rua há cinco casas de cinco cores diferentes e em cada uma mora uma pessoa de uma nacionalidade. Cada morador tem sua bebida, seu tipo de fruta e seu animal de estimação. A questão é: quem é que tem um peixe? Siga as dicas abaixo: Sabe-se que o inglês vive na casa vermelha; o suíço tem cachorros; o dinamarquês bebe chá; A casa verde fica a esquerda da casa branca; quem come goiaba cria pássaros; o dono da casa amarela prefere laranja; O dono da casa verde bebe chá; o dono da casa do centro bebe leite; e o norueguês vive na primeira casa; O homem que gosta de abacate vive ao lado do que tem gatos; o que cria cavalos vive ao lado do que come laranja; e o que adora abacaxi bebe cerveja; O alemão só compra maçã; o norueguês vive ao lado da casa azul; e quem traz abacate da feira é vizinho do que bebe água. Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 36 Charada de Einstein 37 charada de Einstein resposta: o norueguês mora na casa amarela, bebe água, gosta de laranja e tem um gato. o dinamarquês mora na casa azul, bebe chá, gosta de abacate e cria cavalos. o inglês mora na casa vermelha, bebe leite, come goiaba e cria pássaros. o alemão mora na casa verde, bebe café, come maçã e tem um peixe. o suíço mora na casa branca, bebe cerveja, adora abacaxi e tem um cachorro. resultado quem tem um peixe é o alemão. Lógica Matemática- Unidade II – Profª Daisy Albuquerque 37 Resposta Slide 1 Lógica Matemática Motivação Slide 4 Slide 5 Proposição Exemplos Proposição Princípios das Proposições Proposição Slide 11 Slide 12 Proposição Exercício Tabela-Verdade Tabela-Verdade Operadores Lógicos Conectivo “e”: Conjunção Conjunção Para assimilar Representação Matemática Conectivo “ou”: Disjunção Disjunção Para assimilar Representação Matemática Disjunção Exclusiva Conectivo “Ou ... ou ...”: Disjunção Exclusiva Disjunção Exclusiva Para assimilar Conectivo “Se ... então ...”: Condicional Condicional Representação Matemática Conectivo “... se e somente se ...”: Bicondicional Bicondicional Representação Matemática Charada de Einstein Resposta
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