否定

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否定
术语名称 否定
英语名称 negation
别名 逻辑否定, logical complement, logical NOT
否定式
术语名称 否定式
英语名称 negative formula
否定命题
术语名称 否定命题
英语名称 negative proposition

否定(negation)是一个一元逻辑联结词。将一个命题转换为其反面,即“该命题不成立”所对应的命题。 否定命题的真值与原命题相反。

定义

否定
运算名称 否定
运算符号 [math]\displaystyle{ \lnot }[/math]
Latex \lnot, \neg
运算对象 命题公式
运算元数 1
运算结果 命题公式
结构 布尔代数


对命题 [math]\displaystyle{ P }[/math] ,记命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 满足:

  • 仅当 [math]\displaystyle{ P }[/math]时,命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 为假;
  • 仅当 [math]\displaystyle{ P }[/math] 为假时,命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 为真。

称这样的命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 为命题 [math]\displaystyle{ P }[/math]否定(negation),记为 [math]\displaystyle{ \lnot P }[/math] ,读作[math]\displaystyle{ P }[/math] (not [math]\displaystyle{ P }[/math] )。 其中逻辑联结词 [math]\displaystyle{ \lnot }[/math] 称为否定词

¬
字符 ¬
Unicode码位 U+00AC Not Sign, Angled Dash
Latex命令序列 \lnot


compl.svg

否定的其他常见记号有 [math]\displaystyle{ \sim P }[/math][math]\displaystyle{ \bar{P} }[/math]

主联结词为否定词的公式称为否定式(negative formula); 主联结词为否定词的命题称为否定命题(negative proposition)。

真值表

[math]\displaystyle{ \lnot }[/math] 的真值表
[math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ \lnot p }[/math]
T F
F T

性质

  • 双重否定律(具有对合性):对于任意命题 [math]\displaystyle{ P }[/math] ,有 [math]\displaystyle{ \lnot\lnot P = P }[/math]
  • 德·摩根律:对于任意命题 [math]\displaystyle{ P }[/math][math]\displaystyle{ Q }[/math] ,有 [math]\displaystyle{ \lnot (A \land B) = \lnot A \lor \lnot B }[/math][math]\displaystyle{ \lnot (A \lor B) = \lnot A \land \lnot B }[/math]
  • 矛盾律:对于任意命题 [math]\displaystyle{ P }[/math][math]\displaystyle{ P \land \lnot P = \mathrm{F} }[/math]
  • 排中律:对于任意命题 [math]\displaystyle{ P }[/math][math]\displaystyle{ P \lor \lnot P = \mathrm{T} }[/math]

不同逻辑系统中的否定

以上为经典逻辑中的否定:否定是真值函数的,完全由真值表定义。且满足双重否定律和排中律,其中否定是对合的,应用两次否定回到原命题。

  • 直觉主义逻辑不承认双重否定律 [math]\displaystyle{ \lnot\lnot P = P }[/math] ,认为排中律 [math]\displaystyle{ P \lor \lnot P }[/math] 不是普遍有效的。
  • 多值逻辑中,真值的取值可能性更多,否定可能有更复杂的定义方式。
  • 模糊逻辑中,否定定义为 [math]\displaystyle{ \lnot P = 1 - P }[/math],其中 [math]\displaystyle{ P }[/math][math]\displaystyle{ [0,1] }[/math] 区间内的真值度。


命题逻辑/零阶逻辑
基本概念 命题 命题、命题变元、命题常量
真值 [math]\displaystyle{ \mathrm{T} }[/math]/[math]\displaystyle{ 1 }[/math]/[math]\displaystyle{ \top }[/math][math]\displaystyle{ \mathrm{F} }[/math]/[math]\displaystyle{ 0 }[/math]/[math]\displaystyle{ \bot }[/math]
命题结构 命题结构 原子命题、复合命题
逻辑联结词 否定(非) [math]\displaystyle{ \lnot }[/math]合取(且/与) [math]\displaystyle{ \land }[/math]析取(或) [math]\displaystyle{ \lor }[/math]
蕴涵(推出) [math]\displaystyle{ \rightarrow }[/math]等价(当且仅当) [math]\displaystyle{ \leftrightarrow }[/math]
命题公式 形式定义 命题语言 [math]\displaystyle{ \mathcal{L}_0 }[/math]命题公式
逻辑语义 指派Tarski 真理定义解释真值表满足
语义分类 重言式/永真式、偶然式/仅可满足式/可真可假式、矛盾式/永假式/不可满足式
语义关系 重言等价/等值/等价 [math]\displaystyle{ = }[/math]/[math]\displaystyle{ \Leftrightarrow }[/math]重言蕴涵 [math]\displaystyle{ \Rightarrow }[/math]
范式 析取范式、合取范式主析取范式、主合取范式
逻辑联结词
零元
真值表 [math]\displaystyle{ \bot }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
T F
名称 [math]\displaystyle{ \top }[/math] [math]\displaystyle{ \bot }[/math]
二进制编号 0 1
编号 0 1
一元
真值表 [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ \bot }[/math] [math]\displaystyle{ \lnot p }[/math] [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
T F T
F F T F T
名称 [math]\displaystyle{ \bot }[/math] 否定(非) [math]\displaystyle{ \lnot }[/math] (恒等映射 [math]\displaystyle{ \mathrm{id} }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
缩写 - NOT - -
二进制编号 00 01 10 11
编号 0 1 2 3
二元
真值表 [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ q }[/math] [math]\displaystyle{ \bot }[/math] [math]\displaystyle{ p \bar{\vee} q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \downarrow q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \nleftarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ \lnot p }[/math] [math]\displaystyle{ p \nrightarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ \lnot q }[/math] [math]\displaystyle{ p \oplus q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \nleftrightarrow q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \barwedge q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \uparrow q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \land q }[/math] [math]\displaystyle{ p \leftrightarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ q }[/math] [math]\displaystyle{ p \rightarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ p \leftarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ p \lor q }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
T T F T
F F T F T
F T F T F T F T F T
F F T F T F T F T F T F T F T F T
名称
[math]\displaystyle{ \bot }[/math]
或非
[math]\displaystyle{ \downarrow }[/math]/[math]\displaystyle{ \bar{\vee} }[/math]
- 否定

[math]\displaystyle{ \lnot }[/math]
- 否定

[math]\displaystyle{ \lnot }[/math]
互斥析取
异或
[math]\displaystyle{ \oplus }[/math]/[math]\displaystyle{ \nleftrightarrow }[/math]/[math]\displaystyle{ \veebar }[/math]
与非
[math]\displaystyle{ \uparrow }[/math]/[math]\displaystyle{ \barwedge }[/math]
合取
且/与
[math]\displaystyle{ \land }[/math]
等价
当且仅当
[math]\displaystyle{ \leftrightarrow }[/math]
投影映射
[math]\displaystyle{ \mathrm{proj}_2 }[/math]
蕴涵
推出
[math]\displaystyle{ \rightarrow }[/math]
投影映射
[math]\displaystyle{ \mathrm{proj}_1 }[/math]
- 析取

[math]\displaystyle{ \lor }[/math]

[math]\displaystyle{ \top }[/math]
缩写 - NOR - NOT NIMPLY NOT XOR NAND AND XNOR
EQV
- IMPLY - - OR -
二进制编号 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
编号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15