Math Problem Statement

Indique si cada una de ellas es una fórmula tautológica, contingente o contradictoria. Justifique su respuesta.

a) (pÚq) → ~ (~pÙ~q)  b) (p→q) → ~ (pÙ~q) d) (pÚq) « ~ (pÚq)

Solution

Para analizar cada una de las fórmulas, veamos qué tipo de proposición es cada una. Recordemos que:

  • Una tautología es una fórmula que siempre es verdadera, independientemente de los valores de verdad de las proposiciones que la componen.
  • Una contradicción es una fórmula que siempre es falsa.
  • Una contingencia es una fórmula que puede ser verdadera o falsa, dependiendo de los valores de las proposiciones.

Analicemos cada proposición en detalle.


a) (pq)(pq)(p \lor q) \rightarrow \sim (\sim p \land \sim q)

  1. Simplifiquemos la expresión. Podemos aplicar la ley de De Morgan para transformar (pq)\sim (\sim p \land \sim q) en pqp \lor q, por lo que la fórmula se convierte en: (pq)(pq)(p \lor q) \rightarrow (p \lor q)
  2. Esta proposición es de la forma AAA \rightarrow A, la cual es siempre verdadera, sin importar el valor de AA.

Conclusión: Esta fórmula es una tautología.


b) (pq)(pq)(p \rightarrow q) \rightarrow \sim (p \land \sim q)

  1. Analicemos (pq)\sim (p \land \sim q): aplicando la ley de De Morgan, esto se convierte en pq\sim p \lor q.
  2. Entonces la proposición original se puede reescribir como: (pq)(pq)(p \rightarrow q) \rightarrow (\sim p \lor q)
  3. Note que pqp \rightarrow q es equivalente a pq\sim p \lor q, por lo que la fórmula se convierte en: (pq)(pq)(\sim p \lor q) \rightarrow (\sim p \lor q) Esta proposición es de la forma AAA \rightarrow A, que siempre es verdadera.

Conclusión: Esta fórmula es una tautología.


c) (pq)(pq)(p \lor q) \leftrightarrow \sim (p \lor q)

  1. Simplifiquemos la expresión. La negación de (pq)(p \lor q) es pq\sim p \land \sim q.
  2. La proposición se convierte entonces en: (pq)(pq)(p \lor q) \leftrightarrow (\sim p \land \sim q)
  3. Para que esta fórmula sea verdadera, tanto (pq)(p \lor q) como (pq)(\sim p \land \sim q) deben tener el mismo valor de verdad.
  4. Sin embargo, (pq)(p \lor q) y (pq)(\sim p \land \sim q) no pueden ser verdaderas o falsas al mismo tiempo: si pqp \lor q es verdadero, entonces pq\sim p \land \sim q es falso, y viceversa.

Conclusión: Esta fórmula es una contradicción.


Resumen de resultados:

  • a) (pq)(pq)(p \lor q) \rightarrow \sim (\sim p \land \sim q): tautología
  • b) (pq)(pq)(p \rightarrow q) \rightarrow \sim (p \land \sim q): tautología
  • c) (pq)(pq)(p \lor q) \leftrightarrow \sim (p \lor q): contradicción

¿Te gustaría ver algún paso con mayor detalle o tienes alguna duda?


Preguntas adicionales:

  1. ¿Cómo se demuestra que una proposición es tautológica utilizando tablas de verdad?
  2. ¿Qué leyes de la lógica proposicional permiten simplificar proposiciones complejas?
  3. ¿Qué diferencia hay entre el bicondicional y el condicional en términos de valor de verdad?
  4. ¿Cómo afectan las leyes de De Morgan al análisis de proposiciones?
  5. ¿Es posible representar una proposición contingente con símbolos específicos?

Tip: Utilizar tablas de verdad es una forma efectiva de comprobar si una proposición es tautológica, contingente o contradictoria, ya que permite verificar todos los casos posibles.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Propositional Logic
Logical Formulas
Tautology
Contradiction
Contingency

Formulas

(p ∨ q) → ¬ (¬p ∧ ¬q)
(p → q) → ¬ (p ∧ ¬q)
(p ∨ q) ↔ ¬ (p ∨ q)

Theorems

Law of Implication
Law of Double Negation
De Morgan's Laws

Suitable Grade Level

Grades 10-12