
【计】 De Morgan's Law
德·摩根定理(De Morgan's Theorems)是布尔代数与集合论中的基础定律,描述了逻辑运算“与”(AND)、“或”(OR)及“非”(NOT)之间的转换关系,同时也在集合的补集、交集与并集运算中具有对应形式。以下是其中英文对照的详细解释:
两个变量的“与”运算取反,等价于各自取反后的“或”运算;两个变量的“或”运算取反,等价于各自取反后的“与”运算。
公式表达:
$$
eg(A land B) = eg A lor eg B
eg(A lor B) = eg A land eg B $$
"The complement of a conjunction is the disjunction of the complements, and the complement of a disjunction is the conjunction of the complements."
Formula:
$$ overline{A cdot B} = bar{A} + bar{B} overline{A + B} = bar{A} cdot bar{B} $$
两个集合交集的补集等于各自补集的并集;两个集合并集的补集等于各自补集的交集。
公式表达:
$$ (A cap B)^c = A^c cup B^c (A cup B)^c = A^c cap B^c $$
"The complement of an intersection is the union of the complements, and the complement of a union is the intersection of the complements."
Formula:
$$ (A cap B)^{complement} = A^{complement} cup B^{complement} (A cup B)^{complement} = A^{complement} cap B^{complement} $$
eg(A land B) = eg A lor eg B) 为例)** | (A) | (B) | (A land B) | ( eg(A land B)) | ( eg A) | ( eg B) | ( eg A lor eg B) | |-------|-------|--------------|---------------------|------------|------------|------------------------| | 0 | 0 | 0| 1 | 1| 1| 1| | 0 | 1 | 0| 1 | 1| 0| 1| | 1 | 0 | 0| 1 | 0| 1| 1| | 1 | 1 | 1| 0 | 0| 0| 0|
结果完全一致,定理成立。
→ 二者相等,验证定理。
用于简化逻辑门电路(如将AND-OR结构转换为NAND-NAND结构),降低芯片复杂度。
转换复杂条件语句(如 !(a && b)
→ !a || !b
),提升代码可读性与执行效率。
推导事件概率关系(如 (P(A cap B)^c = P(A^c cup B^c)))。
De Morgan's Laws(定理的数学形式化定义及证明)。
De Morgan’s Logic(历史背景与逻辑学意义)。
词条 "De Morgan laws"(标准英文术语释义)。
注:定理命名自19世纪英国数学家奥古斯都·德·摩根(Augustus De Morgan),其著作《Formal Logic》(1847)首次系统阐述该规律。
德·摩根定理(De Morgan's Laws)是逻辑学和集合论中的基本定律,由英国数学家奥古斯都·德·摩根(Augustus De Morgan)在19世纪提出。它描述了逻辑非运算(否定)与合取(逻辑与)、析取(逻辑或)之间的转换关系,以及在集合论中补集、交集、并集之间的对应关系。
在命题逻辑中,德·摩根定理分为两个部分:
否定合取的分解
$$
eg (A land B) equiv
eg A lor
eg B$$
即:“非(A且B)”等价于“非A或 非B”。
例子:如果命题“今天下雨且刮风”为假,则意味着“今天不下雨或 不刮风”。
否定析取的分解
$$
eg (A lor B) equiv
eg A land
eg B$$
即:“非(A或B)”等价于“非A且 非B”。
例子:如果命题“今天晴天或温暖”为假,则意味着“今天不是晴天且 不温暖”。
在集合运算中,定理表现为补集与并集、交集的转换:
并集补集的分解
$$(A cup B)^c = A^c cap B^c$$
即:A和B的并集的补集等于A的补集与 B的补集的交集。
例子:所有“不属于猫或狗的动物” = 所有“不是猫的动物且不是狗的动物”。
交集补集的分解
$$(A cap B)^c = A^c cup B^c$$
即:A和B的交集的补集等于A的补集或 B的补集的并集。
例子:所有“不同时是红色和圆形的物体” = 所有“不是红色的物体或不是圆形的物体”。
!(x > 5 && y < 3)
改写为 x <= 5 || y >= 3
。德·摩根定理揭示了逻辑运算和集合运算的对称性,是构建布尔代数、数字电路和算法逻辑的基础工具。通过它,可以更高效地处理涉及否定的复杂命题或集合关系。
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