Присоединиться

Информатика·Логика и таблицы истинности·8–11 класс

Упростите выражение (X ∧ Y) ∨ (¬X ∧ Y) ∨ (¬X ∧ ¬Y)

Условие

Упростите логическое выражение F=(XY)(¬XY)(¬X¬Y)F = (X \land Y) \lor (\lnot X \land Y) \lor (\lnot X \land \lnot Y) с помощью законов алгебры логики и проверьте результат по таблице истинности. Ответ запишите в виде максимально короткой формулы.

Ответ

F=¬XYF = \lnot X \lor Y, то есть F=XYF = X \to Y.

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Выносим общий множитель у первых двух слагаемых

    В слагаемых XYX \land Y и ¬XY\lnot X \land Y есть общий множитель YY. По распределительному закону выносим его за скобку:

    (XY)(¬XY)=Y(X¬X)(X \land Y) \lor (\lnot X \land Y) = Y \land (X \lor \lnot X)

    По закону исключённого третьего X¬X=1X \lor \lnot X = 1, а конъюнкция с единицей ничего не меняет:

    Y1=YY \land 1 = Y

    Таким образом, два слагаемых из трёх «схлопнулись» в одну переменную YY.

  2. Шаг 2. Что осталось упростить

    После первого шага выражение приняло вид:

    F=Y(¬X¬Y)F = Y \lor (\lnot X \land \lnot Y)

    Здесь работает распределительный закон дизъюнкции относительно конъюнкции:

    A(BC)=(AB)(AC)A \lor (B \land C) = (A \lor B) \land (A \lor C)

    Подсказка: в роли AA выступает YY, и одна из получившихся скобок окажется тождественно истинной. Попробуйте раскрыть самостоятельно, прежде чем смотреть дальше.

Осталось ещё 2 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Доводим упрощение до конца
  • Шаг 4. Проверяем таблицей истинности
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Заменяют ¬X¬Y\lnot X \land \lnot Y на ¬(XY)\lnot(X \land Y): по закону де Моргана верно ¬X¬Y=¬(XY)\lnot X \land \lnot Y = \lnot(X \lor Y).

  • Вынося YY за скобку, пишут Y(X¬X)=Y0Y \land (X \lor \lnot X) = Y \land 0 вместо Y1Y \land 1 и обнуляют всё выражение.

  • Останавливаются на промежуточном ответе Y(¬X¬Y)Y \lor (\lnot X \land \lnot Y), хотя его можно сократить ещё на одну операцию.

  • Дают ответ ¬XY\lnot X \land Y: он ложен при X=1X = 1, Y=1Y = 1, а исходное выражение там равно 1 — проверка таблицей это сразу ловит.

Другие задачи по теме «Логика и таблицы истинности»