Файл: Анализ таблиц истинности логических выражений.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 466

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и построим логическое выражение для заданной функции, обозначив переменные через a, b и с (см. § 22 из учебника для 10 класса):



  1. Упрощаем это выражение, используя законы алгебры логики:



  1. Сравнивая полученное выражение с заданным , находим, что a = z, b = y и c = x.

  2. Ответ: zyx.

Решение (сопоставление таблиц истинности, М.С. Коротков):

  1. Рассмотрим строки таблицы, где функция равна 1, обозначив переменные через a, b и с

a

b

c

F

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

и сопоставим эти строки с теми строками таблицы истинности заданной функции , где F = 1:

x

y

z

F

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1


  1. Сравнивая столбцы интересующих нас строк, определяем, что c = x (все три единицы в зеленых ячейках), b = y (один ноль и две единицы) и a = z (два ноля и единица).

  2. Ответ: zyx.

Решение (М.В. Кузнецова, через приведение к СДНФ):

  1. Функция задана в виде ДНФ (дизъюнктивной нормальной формы), которую не сложно привести к СДНФ, используя известные тождества алгебры логики:
    a ∙ 1 = a и .

Каждую конъюнкцию дополним недостающей переменной:



СДНФ:



  1. Каждая конъюнкция в СДНФ соответствует строке таблицы истинности, в которой F=1. Используя полученную СДНФ, делаем вывод: в таблице истинности имеется 3 строки, где F=1, заполним их:




x

y

z

F



1

1

0

1



1

0

0

1



1

1

1

1




  1. В таблице, приведенной в задании, рассмотрим строки, где F=1:

    ?

    ?

    ?

    F

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

  2. Сравнивая столбцы этих таблиц, делаем выводы:

    1. в первом (жёлтом) столбце таблицы задания находится z (одна единица),

    2. во втором (синем) столбце таблицы задания находится y (две единицы),

    3. в последнем (зелёном) столбце таблицы задания находится x (все единицы).

  3. Ответ: zyx.


Ещё пример задания:


Р-13. Каждое логическое выражение A и B зависит от одного и того же набора из 5 переменных. В таблицах истинности каждого из этих выражений в столбце значений стоит ровно по 4 единицы. Каково минимально возможное число единиц в столбце значений таблицы истинности выражения A  B?

Решение:

  1. полная таблица истинности каждого выражения с пятью переменными содержит 25 = 32 строки

  2. в каждой таблице по 4 единицы и по 28 (= 32 – 4) нуля

  3. выражение A  B равно нулю тогда и только тогда, когда A = 0 и B = 1

  4. минимальное количество единиц в таблице истинности выражения A  B будет тогда, когда там будет наибольшее число нулей, то есть в наибольшем количество строк одновременно A = 0 и B = 1

  5. по условию A = 0 в 28 строках, и B = 1 в 4 строках, поэтому выражение A  B может быть равно нулю не более чем в 4 строках, оставшиеся 32 – 4 = 28 могут быть равны 1

  6. Ответ: 28.

Ещё пример задания:


Р-12. Дан фрагмент таблицы истинности для выражения F:

x1

x2

x3

x4

x5

F

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

0

1

Укажите максимально возможное число различных строк полной таблицы истинности этого выражения, в которых значение x1 не совпадает с F.

Решение:

  1. полная таблица истинности выражения с пятью переменными содержит 25 = 32 строки

  2. в приведённой части таблицы в двух строках значение x1 совпадает с F, а в одной – не совпадает

  3. во всех оставшихся (неизвестных) 32 – 3 = 29 строках значения x1 и F могут не совпадать

  4. всего несовпадающих строк может быть 1 + 29 = 30.

  5. Ответ: 30.

Ещё пример задания:


Р-11. Александра заполняла таблицу истинности для выражения F. Она успела заполнить лишь небольшой фрагмент таблицы:

x1

x2

x3

x4

x5

x6

x7

x8

F




0
















1

0

1







0













1










1










1

1

Каким выражением может быть F?

1) x1 ¬x2 x3 ¬x4 x5 x6 ¬x7 ¬x8

2) x1 x2 x3 ¬x4 ¬x5 ¬x6 ¬x7 ¬x8

3) ¬x1 x2 ¬x3 x4 x5 ¬x6 ¬x7 ¬x8

4) x1 ¬x2 x3 ¬x4 ¬x5 ¬x6 ¬x7 ¬x8

Решение:

  1. перепишем выражения в более простой форме, заменив «И» () на умножение и «ИЛИ» () на сложение:

1)

2)

3)

4)

  1. в последнем столбце таблицы истинности видим две единицы, откуда сразу следует, что это не может быть цепочка операций «И» (конъюнкций), которая даёт только одну единицу; поэтому ответы 1 и 3 заведомо неверные

  2. анализируем первую строку таблицы истинности; мы знаем в ней только два значения - и

  3. для того, чтобы в результате в первой строке получить 0, необходимо, чтобы переменная входила в сумму с инверсией (тогда из 1 получится 0!), это условие выполняется для обоих оставшихся вариантов, 2 и 4

  4. кроме того, переменная должна входить в выражение без инверсии (иначе соответствующее слагаемое в первой строке равно 1, и это даст в результате 1); этому условию не удовлетворяет выражение 4; остается один возможный вариант – выражение 2

  5. Ответ: 2.