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实用电子学/逻辑/布尔恒等式

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有几个定律可以用来简化或修改布尔表达式。此页面将解释它们,此页面 将列出它们以便于参考。

公理是被认为是显而易见的命题,因此不需要被证明 - 事实上它们不能被证明,因为它们被定义为通过代数结构为真。它们通过定义两个值 1 和 0 以及三个运算符 AND、OR、FLO 和 NOT,构成了布尔代数的其余部分的基础。

  公理 公理对偶
1
2
3
4
5

德摩根定律

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德摩根定律是用于分组或取消分组逻辑语句的非常强大的工具。它基本上表明逻辑函数 AND 或 OR 可以用另一个替换,前提是对等式进行某些更改。它通常表示为两个不同的恒等式。第一个是以下内容


一开始,可能不清楚如何找到这个结果,但是如果你看一下左边的第一个维恩图,就很清楚了。想象一个名为 X 的变量,它由以下定义

这意味着 X 在组 A B 中,因此它必须在蓝色区域。现在,这等同于说 X 在 A 中并且在 B 中。这意味着我们也可以将 X 定义为

这也可以通过绘制真值表来看到:从表的每一端开始,我们可以看到这两个表给出了相同的结果

A B A+B ¬(A+B)   ¬A•¬B ¬B ¬A
0 0 0 1   1 1 1
0 1 1 0   0 0 1
1 0 1 0   0 1 0
1 1 1 0   0 0 0

第二个表达式基本上相同,但交换了符号

如果我们对X再进行同样的操作,我们会发现X一定 **不** 在A **和** B中。因此,X一定在浅蓝色、深蓝色或红色区域,而不是在中心。现在我们可以说,X要么不在A中,要么不在B中,要么两者都不在。这与说X **不** 在A中 **或** **不** 在B中是一样的(使用逻辑意义上的“或”)。因此,

同样,这可以用真值表来表示

A B A•B ¬(A•B)   ¬A+¬B ¬B ¬A
0 0 0 1   1 1 1
0 1 0 1   1 0 1
1 0 0 1   1 1 0
1 1 1 0   0 0 0

记住上面给出的定律的一个简单方法是:**“分割线条,改变符号”。** 通过这两个规则,可以证明任何逻辑语句都可以通过以下方法改变

  1. 对表达式中的所有项取反
  2. 将所有AND改为OR,将所有OR改为AND
  3. 对结果取反
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