Lógica Proposicional - Álgebra das Proposições (1/2)

Uma imagem que contém escrito o texto "Lógica Proposicional - Álgebra das Proposições (2/2)" e a regra de DE MORGAN
Lógica Proposicional - Álgebra das Proposições (1/2)

Os artigos Lógica Proposicional - Árvore de RefutaçãoLógica Proposicional - Equivalência LógicaLógica Proposicional - Implicação Lógica e Lógica Proposicional - Negação das Proposições nos apresentaram algumas regras de inferências e propriedades da lógica proposicional.

Este artigo aprofunda e revisa os estudos das propriedades da conjunção e da disjunção inclusiva.

Propriedades da Conjunção

Sejam $$\text{P}$$, $$\text{Q}$$ e $$\text{R}$$ proposições simples quaisquer e sejam $$\text{T}$$ e $$\text{C}$$ proposições também simples cujos valores lógicos respectivos são $$\text{V}$$ (verdade) e $$\text{F}$$ (falsidade).

Idempotente: $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{P}$$ $$\Longleftrightarrow$$ $$\text{P}$$. Com efeito, são idênticas as tabelas-verdade das proposições $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{P}$$ e $$\text{P}$$, ou seja, a bicondicional $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{P}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{P}$$ é tautológica:

$$\text{P}$$$$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{P}$$$$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{P}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{P}$$
V
V
V
F
F
V

Vejamos alguns exemplos:
  1. x $$\not=$$ 1 $$\wedge$$ x $$\not=$$ 1 $$\Longleftrightarrow$$ x $$\not=$$ 1.
  2. x $$<$$ 0 $$\wedge$$ x $$<$$ 0 $$\Longleftrightarrow$$ x $$<$$ 0.

Comutativa: $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{Q}$$ $$\Longleftrightarrow$$ $$\text{Q}$$ $$\wedge$$ $$\text{P}$$. Com efeito, são idênticas as tabelas-verdade das proposições $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{Q}$$ e $$\text{Q}$$ $$\wedge$$ $$\text{P}$$, ou seja, a bicondicional $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{Q}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{Q}$$ $$\wedge$$ $$\text{P}$$ é tautológica:

$$\text{P}$$$$\text{Q}$$$$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{Q}$$$$\text{Q}$$ $$\wedge$$ $$\text{P}$$$$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{Q}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{Q}$$ $$\wedge$$ $$\text{P}$$
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F
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V

Vejamos alguns exemplos:
  1. x $$\not=$$ 1 $$\wedge$$ x $$>$$ 0 $$\Longleftrightarrow$$ x $$>$$ 0 $$\wedge$$ x $$\not=$$ 1.
  2. $$\pi$$ $$>$$ 3 $$\wedge$$ $$\pi$$ $$<$$ 4 $$\Longleftrightarrow$$ $$\pi$$ $$<$$ 4 $$\wedge$$ $$\pi$$ $$>$$ 3.
  3. $$\sqrt2$$ $$>$$ 1 $$\wedge$$ $$\sqrt5$$ $$<$$ 3 $$\Longleftrightarrow$$ $$\sqrt5$$ $$<$$ 3 $$\wedge$$ $$\sqrt2$$ $$>$$ 1.

Associativa: ($$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{Q}$$) $$\wedge$$ $$\text{R}$$ $$\Longleftrightarrow$$ $$\text{P}$$ $$\wedge$$ ($$\text{Q}$$ $$\wedge$$ $$\text{R}$$). Com efeito, são idênticas as tabelas-verdade das proposições ($$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{Q}$$) $$\wedge$$ $$\text{R}$$ e $$\text{P}$$ $$\wedge$$ ($$\text{Q}$$ $$\wedge$$ $$\text{R}$$).

$$\text{P}$$$$\text{Q}$$$$\text{R}$$$$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{Q}$$($$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{Q}$$) $$\wedge$$ $$\text{R}$$$$\text{Q}$$ $$\wedge$$ $$\text{R}$$$$\text{P}$$ $$\wedge$$ ($$\text{Q}$$ $$\wedge$$ $$\text{R}$$)
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Observe-se que a bicondicional ($$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{Q}$$) $$\wedge$$ $$\text{R}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{P}$$ $$\wedge$$ ($$\text{Q}$$ $$\wedge$$ $$\text{R}$$) é tautológica. Assim, temos:
  1. (a $$\ge$$ b $$\wedge$$ b $$\neq$$ c) $$\wedge$$ c $$<$$ d $$\Longleftrightarrow$$ a $$\ge$$ b $$\wedge$$ (b $$\neq$$ c $$\wedge$$ c $$<$$ d).
  2. (x $$\neq$$ 0 $$\wedge$$ x $$>$$ 1) $$\wedge$$ x $$<$$ 3 $$\Longleftrightarrow$$ x $$\neq$$ 0 $$\wedge$$ (x $$>$$ 1 $$\wedge$$ x $$<$$ 3).

Identidade: $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{T}$$ $$\Longleftrightarrow$$ $$\text{P}$$ e $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{C}$$ $$\Longleftrightarrow$$ $$\text{C}$$. Com efeito, são idênticas as tabelas-verdade das proposições $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{T}$$ e $$\text{P}$$, $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{C}$$ e $$\text{C}$$, ou seja, as bicondicionais $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{T}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{P}$$ e $$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{C}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{C}$$ são tautológicas:

$$\text{P}$$$$\text{T}$$$$\text{C}$$$$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{T}$$$$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{C}$$$$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{T}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{P}$$$$\text{P}$$ $$\wedge$$ $$\text{C}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{C}$$
V
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F
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Estas propriedades exprimem que $$\text{T}$$ e $$\text{C}$$ são respectivamente elemento neutro e elemento absorvente da conjunção. Assim, temos:
  1. x $$\neq$$ 1 $$\wedge$$ | x | $$\ge$$ 0 $$\Longleftrightarrow$$ x $$\neq$$ 1.
  2. x $$\neq$$ 1 $$\wedge$$ | x | $$<$$ 0 $$\Longleftrightarrow$$ | x | $$<$$ 0.

Propriedades da Disjunção

Sejam $$\text{P}$$, $$\text{Q}$$ e $$\text{R}$$ proposições simples e sejam $$\text{T}$$ e $$\text{C}$$ proposições também simples cujos valores lógicos respectivos são V e F.

Idempotente: $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{P}$$ $$\Longleftrightarrow$$ $$\text{P}$$. Com efeito, são idênticas as tabelas-verdade das proposições $$\text{P}$$ $$\vee$$ e $$\text{P}$$, ou seja, a bicondicional $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{P}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{P}$$ é tautológica:

$$\text{P}$$$$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{P}$$$$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{P}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{P}$$
V
V
V
F
F
V

Vejamos alguns exemplos:
  1. x $$\not=$$ 1 $$\vee$$ x $$\not=$$ 1 $$\Longleftrightarrow$$ x $$\not=$$ 1.
  2. x $$<$$ 0 $$\vee$$ x $$<$$ 0 $$\Longleftrightarrow$$ x $$<$$ 0.

Comutativa: $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{Q}$$ $$\Longleftrightarrow$$ $$\text{Q}$$ $$\vee$$ $$\text{P}$$. Com efeito, são idênticas as tabelas-verdade das proposições $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{Q}$$ e $$\text{Q}$$ $$\vee$$ $$\text{P}$$, ou seja, a bicondicional $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{Q}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{Q}$$ $$\vee$$ $$\text{P}$$ é tautológica:

$$\text{P}$$$$\text{Q}$$$$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{Q}$$$$\text{Q}$$ $$\vee$$ $$\text{P}$$$$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{Q}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{Q}$$ $$\vee$$ $$\text{P}$$
V
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F
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V
F
V
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F
F
F
F
V

Vejamos alguns exemplos:
  1. x $$\not=$$ 1 $$\vee$$ x $$\le$$ 0 $$\Longleftrightarrow$$ x $$\le$$ 0 $$\vee$$ x $$\not=$$ 1.
  2. a $$>$$ b $$\vee$$ b $$<$$ c $$\Longleftrightarrow$$ b $$<$$ c $$\vee$$ a $$>$$ b.

Associativa: ($$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{Q}$$) $$\vee$$ $$\text{R}$$ $$\Longleftrightarrow$$ $$\text{P}$$ $$\vee$$ ($$\text{Q}$$ $$\vee$$ $$\text{R}$$). Com efeito, são idênticas as tabelas-verdade das proposições ($$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{Q}$$) $$\vee$$ $$\text{R}$$ e $$\text{P}$$ $$\vee$$ ($$\text{Q}$$ $$\vee$$ $$\text{R}$$).

$$\text{P}$$$$\text{Q}$$$$\text{R}$$$$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{Q}$$($$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{Q}$$) $$\vee$$ $$\text{R}$$$$\text{Q}$$ $$\vee$$ $$\text{R}$$$$\text{P}$$ $$\vee$$ ($$\text{Q}$$ $$\vee$$ $$\text{R}$$)
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Observe-se que a bicondicional ($$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{Q}$$) $$\vee$$ $$\text{R}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{P}$$ $$\vee$$ ($$\text{Q}$$ $$\vee$$ $$\text{R}$$) é tautológica. Assim, por exemplo, temos:
  1. (x $$\not=$$ 1 $$\vee$$ x $$\ge$$ 2) $$\vee$$ x $$\le$$ 4 $$\Longleftrightarrow$$ x $$\not=$$ 1 $$\vee$$ (x $$\ge$$ 2 $$\vee$$ x $$<$$ 4).
  2. (a $$\not=$$ b $$\vee$$ b $$\le$$ c) $$\vee$$ c $$\vee$$ d $$\Longleftrightarrow$$ a $$\not=$$ b $$\vee$$ (b $$\le$$ c $$\vee$$ c $$\le$$ d).

Identidade: $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{T}$$ $$\Longleftrightarrow$$ $$\text{T}$$ e $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{C}$$ $$\Longleftrightarrow$$ $$\text{P}$$. Com efeito, são idênticas as tabelas-verdade das proposições $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{T}$$ e $$\text{T}$$, $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{C}$$ e $$\text{C}$$, ou seja, as bicondicionais $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{T}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{T}$$ e $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{C}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{P}$$ são tautológicas:

$$\text{P}$$ $$\text{T}$$ $$\text{C}$$ $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{T}$$ $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{C}$$ $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{T}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{T}$$ $$\text{P}$$ $$\vee$$ $$\text{C}$$ $$\leftrightarrow$$ $$\text{P}$$
V
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V
F
V
F
V
V

Estas propriedades exprimem que $$\text{T}$$ e $$\text{C}$$ são respectivamente elemento absorvente e elemento neutro da disjunção. Assim, por exemplo, temos:

  1. x $$\not=$$ 1 $$\vee$$ | x | $$\ge$$ 0 $$\Longleftrightarrow$$ | x | $$\ge$$ 0.
  2. x $$\not=$$ 1 $$\vee$$ | x | $$<$$ 0 $$\Longleftrightarrow$$ x $$\not=$$ 1.
  3. x $$\not=$$ 0 $$\vee$$ x² $$<$$ 0 $$\Longleftrightarrow$$ x $$\not=$$ 0.

O que você aprendeu

Este artigo teve o propósito de aprofundar nas propriedades citadas ao decorrer dos artigos anteriores. No próximo artigo daremos continuidade a mais três propriedades.

Continua em 

Continuação de 
Referência Bibliográfica 
ABE, J. M.; SCALZITTI, A.; FILHO, J. I. S. Introdução à Lógica para a Ciência da Computação. 2. ed. São Paulo: Arte & Ciência, 2002. 247 p.

ALMEIDA, M.; OLIVEIRA, R.; MARIANO, F. Raciocínio Lógico e Matemática para Concursos Cespe/UnB: Teoria e Questões Resolvidas. 1. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. 201 p.

FILHO, E. A. Iniciação à Lógica Matemática. 1. ed. São Paulo: Nobel, 2002. 204 p.


Para citar esse artigo:

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