Math Problem Statement

Vereinfacht die folgenden Terme soweit wie möglich. Das Ergebnis soll nur Junktoren vom Typ ∧ , ∨ und ¬ enthalten. Gebt in jedem Schritt die Umformungsregeln an : a) a∨c∨(¬a∧b)∨¬c b) (a∧b)∨(a∧¬b)

Solution

Wir vereinfachen die beiden Terme mithilfe von logischen Umformungsregeln wie der Distributivität, der Absorption, der Idempotenz und De Morgan'schen Gesetzen.

Aufgabe a) ac(¬ab)¬ca \vee c \vee (\neg a \wedge b) \vee \neg c

  1. Distributivität: ac(¬ab)¬c=(ac¬c)(¬ab)a \vee c \vee (\neg a \wedge b) \vee \neg c = (a \vee c \vee \neg c) \vee (\neg a \wedge b) Begründung: Wir gruppieren ac¬ca \vee c \vee \neg c als eigenen Ausdruck.

  2. Komplementregel: (ac¬c)(¬ab)=awahr(¬ab)(a \vee c \vee \neg c) \vee (\neg a \wedge b) = a \vee \text{wahr} \vee (\neg a \wedge b) Da c¬c=wahrc \vee \neg c = \text{wahr}.

  3. Neutralität des wahren Werts: awahr(¬ab)=wahra \vee \text{wahr} \vee (\neg a \wedge b) = \text{wahr} Da awahr=wahra \vee \text{wahr} = \text{wahr}, unabhängig vom Wert von aa.

Ergebnis für Aufgabe a): Der Ausdruck vereinfacht sich zu wahr\text{wahr}.


Aufgabe b) (ab)(a¬b)(a \wedge b) \vee (a \wedge \neg b)

  1. Distributivität: (ab)(a¬b)=a(b¬b)(a \wedge b) \vee (a \wedge \neg b) = a \wedge (b \vee \neg b) Begründung: Wir wenden die Distributivität an, indem wir aa ausklammern.

  2. Komplementregel: a(b¬b)=awahra \wedge (b \vee \neg b) = a \wedge \text{wahr} Da b¬b=wahrb \vee \neg b = \text{wahr}.

  3. Neutralität des wahren Werts: awahr=aa \wedge \text{wahr} = a

Ergebnis für Aufgabe b): Der Ausdruck vereinfacht sich zu aa.


Falls du eine detailliertere Erklärung zu einzelnen Schritten benötigst, lass es mich wissen.

Fragen zur Vertiefung:

  1. Wie funktioniert die Distributivregel in der Aussagenlogik?
  2. Was besagt die Komplementregel und warum vereinfacht sie Ausdrücke?
  3. Welche Rolle spielt die Idempotenzregel in der Logik?
  4. Warum führt die Neutralität des wahren Werts zur Vereinfachung?
  5. Welche Regeln könnten verwendet werden, wenn zusätzliche Variablen vorhanden wären?

Tipp: Prüfe immer, ob du logische Kontraste wie b¬bb \vee \neg b entdecken kannst – sie führen oft zu Vereinfachungen.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Propositional Logic
Logical Expressions
Simplification Rules

Formulas

Distributive property: a ∧ (b ∨ c) = (a ∧ b) ∨ (a ∧ c)
Complementary law: a ∨ ¬a = true
Identity laws for true and false

Theorems

De Morgan's Laws
Complement Law
Identity Law

Suitable Grade Level

Undergraduate