1. 명제(Proposition)
명제란 참(True) 또는 거짓(False)을 명확히 판별할 수 있는 문장을 의미한다.
예를 들어:
- "2는 짝수이다." → 참 (명제 O)
- "x는 짝수이다." → x가 특정되지 않으므로 명제가 아님 (명제 함수)
2. 합성 명제 (Compound Proposition)
하나 이상의 명제와 논리 연산자(AND, OR, NOT 등)로 이루어진 명제
논리 연산 (Truth Table 포함)
논리합(OR, ∨)
- p ∨ q: p 또는 q 중 하나라도 참이면 참
p | q | p ∨ q
-----------------
T | T | T
T | F | T
F | T | T
F | F | F
논리곱(AND, ∧)
- p ∧ q: p와 q 둘 다 참이어야 참
p | q | p ∧ q
-----------------
T | T | T
T | F | F
F | T | F
F | F | F
부정(NOT, ¬)
- ¬p: p가 참이면 거짓, 거짓이면 참
p | ¬p
---------
T | F
F | T
배타적 논리합(XOR, ⊕)
- p ⊕ q: p와 q가 다를 때 참
p | q | p ⊕ q
-----------------
T | T | F
T | F | T
F | T | T
F | F | F
조건 명제 (p → q)
- p → q: p가 참이면 q도 참이어야 함
p | q | p → q
-----------------
T | T | T
T | F | F
F | T | T
F | F | T
(거짓에서 참으로 가는 경우는 무조건 참으로 처리)
쌍조건 명제 (p ↔ q)
- p ↔ q: p와 q가 같을 때 참
p | q | p ↔ q
-----------------
T | T | T
T | F | F
F | T | F
F | F | T
3. 명제의 변형
조건 명제 p → q의 변형:
| 역 (Converse) | q → p | 조건과 결론을 뒤바꿈 |
| 이 (Inverse) | ¬p → ¬q | p와 q를 모두 부정 |
| 대우 (Contrapositive) | ¬q → ¬p | 역의 부정을 취한 것 (항상 원래 명제와 논리적으로 동치) |
4. 논리적 동치 (Logical Equivalence)
두 명제가 항상 동일한 참/거짓 값을 가지면 논리적으로 동등함(≡).
논리적 동치 법칙
| 교환법칙 (Commutation Law) | p ∨ q ≡ q ∨ p | A 또는 B는 B 또는 A와 동일 |
| 결합법칙 (Associative Law) | (p ∨ q) ∨ r ≡ p ∨ (q ∨ r) | OR/AND 연산의 괄호 변경 가능 |
| 분배법칙 (Distributive Law) | p ∧ (q ∨ r) ≡ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r) | AND가 OR 안으로 분배됨 |
| 항등법칙 (Identity Law) | p ∨ F ≡ p, p ∧ T ≡ p | OR의 항등원은 F, AND의 항등원은 T |
| 지배법칙 (Domination Law) | p ∨ T ≡ T, p ∧ F ≡ F | OR의 지배원은 T, AND의 지배원은 F |
| 부정법칙 (Negation Law) | p ∨ ¬p ≡ T, p ∧ ¬p ≡ F | 어떤 명제든 참/거짓을 포함하면 항상 T/F |
| 이중 부정 법칙 (Double Negation Law) | ¬(¬p) ≡ p | 두 번 부정하면 원래 값 |
| 멱등법칙 (Idempotent Law) | p ∨ p ≡ p, p ∧ p ≡ p | 같은 명제를 OR/AND하면 변화 없음 |
| 드모르간 법칙 (De Morgan's Law) | ¬(p ∧ q) ≡ ¬p ∨ ¬q, ¬(p ∨ q) ≡ ¬p ∧ ¬q | 논리 연산의 부정 변환 |
| 흡수법칙 (Absorption Law) | p ∨ (p ∧ q) ≡ p | p가 이미 포함된 표현을 단순화 |
| 함축법칙 (Implication Law) | p → q ≡ ¬p ∨ q | 조건 명제는 OR로 변환 가능 |
| 대우 법칙 (Contrapositive Law) | p → q ≡ ¬q → ¬p | 대우 명제는 원래 명제와 동치 |
드모르간 법칙
NOT (A AND B) ≡ (NOT A) OR (NOT B)
예시:
"비가 안 오거나 길이 마르지 않았다." ≡ "비가 안 오지 않았다." AND "길이 마르지 않았다."
5. 항진 명제와 모순 명제
항진 명제(Tautology): 항상 참인 명제
모순 명제(Contradiction): 항상 거짓인 명제
p ∨ ¬p ≡ 항상 참 (항진 명제)
p ∧ ¬p ≡ 항상 거짓 (모순 명제)
6. 술어 논리 (Predicate Logic)
명제 논리(Propositional Logic): 명제 자체가 기본 단위
술어 논리(Predicate Logic): 명제 내부에 **변수(x)**가 들어가는 논리
P(x): "x는 짝수이다."
한정자 (Quantifiers)
- 전체 한정자 (∀, Universal Quantifier):
- "모든 x에 대해 P(x)가 참이다."
- 예: ∀x (x는 짝수이다)
- 존재 한정자 (∃, Existential Quantifier):
- "어떤 x에 대해 P(x)가 참이다."
- 예: ∃x (x는 짝수이다)
7. 추론 (Inference)
유효 추론 (Valid Inference): 전제가 참이면 결론도 참
추론 규칙
- 선언적 부가 (Addition): p → p ∨ q
- 단순화 (Simplification): p ∧ q → p
- 긍정 논법 (Modus Ponens): (p → q) ∧ p → q
- 부정 논법 (Modus Tollens): (p → q) ∧ ¬q → ¬p
- 삼단논법 (Syllogism): (p → q) ∧ (q → r) → (p → r)
긍정 논법
전제1: "비가 오면 길이 젖는다."
전제2: "비가 온다."
결론: "그러므로 길이 젖는다."
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