命题公式

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命题公式
术语名称 命题公式
英语名称 propositional formula
别名 命题合式公式, propositional well-formed formula, 合式公式, well-formed formula, WFF, 公式, formula

命题公式(propositional formula)是命题语言中的合式公式, 由命题变元逻辑联结词和括号按照特定语法规则构成的符号串。

命题公式是命题逻辑研究的基本对象,通过指派可以确定其真值。

定义

命题合式公式(propositional well-formed formula),简称合式公式(well-formed formula,缩写为WFF)或命题公式(propositional formula),有时也简称公式(formula),是通过以下规则递归定义的符号串:

  1. 原子公式:任意命题变元(和命题常量)是命题公式;
  2. 复合公式:
    • [math]\displaystyle{ \varphi }[/math] 是命题公式,则 [math]\displaystyle{ \lnot\varphi }[/math] 是命题公式;
    • [math]\displaystyle{ \varphi }[/math][math]\displaystyle{ \psi }[/math] 是命题公式,则 [math]\displaystyle{ (\varphi \land \psi) }[/math][math]\displaystyle{ (\varphi \lor \psi) }[/math][math]\displaystyle{ (\varphi \rightarrow \psi) }[/math][math]\displaystyle{ (\varphi \leftrightarrow \psi) }[/math] 是命题公式。
  3. 只有有限次应用规则 1 和 2 所得到的符号串是命题公式。

为简化书写,通常省略最外层括号,并规定逻辑联结词的优先级从高到低为 [math]\displaystyle{ \lnot, \land, \lor, \rightarrow, \leftrightarrow }[/math] ,其中 [math]\displaystyle{ \land,\lor }[/math] 左结合。

注:

  • 有些定义不提及命题常量。
  • 有些定义中命题常量被归入命题变元。
  • 有些定义包含真值常量
  • 有些定义将真值常量视为零元联结词。

注意:命题公式中由于含有命题变元,通常不能确认其真值,因此命题公式不是命题。只有命题公式的指派才是命题。

命题公式的分类

主条目:命题公式分类

根据在所有可能指派下的行为,命题公式可分为重言式、矛盾式、偶然式。


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