Задание 5. Тип заданий 23: системы логических уравнений.
  • Задание:

    Сколько различных решений имеет система уравнений

     

    (x1 ˅ x2) → (¬x3 ˄ ¬x4) = 1
    (x3 ˅ x4) → (¬x5 ˄ ¬x6) = 1
    (x5 ˅ x6) → (¬x7 ˄ ¬x8) = 1
    (x7 ˅ x8) → (¬x9 ˄ ¬x10) = 1

     

    где x1,x2,…,x10 – логические переменные? В ответе не нужно перечислять все различные  наборы  значений  переменных,  при  которых  выполнено  данное равенство. В качестве ответа нужно указать количество таких наборов.

  • Решение:

    Обратите внимание на выражения в скобках. Скобки не связаны одинаковыми переменными, то есть в первой скобке у нас одни переменные (x1 и x2), во второй — другие (x3 и x4). Таким образом мы можем заменить каждую скобку отдельной переменной. Но скобки у нас отличаются, в первой — дизъюнкция, во второй — конъюнкция отрицаний.

    Но по закону де Моргана мы можем вынести НЕ за скобки, и получим одинаковые выражения:

    (x1 ˅ x2) → ¬(x3 ˅ x4) = 1
    (x3 ˅ x4) → ¬(x5 ˅ x6) = 1
    (x5 ˅ x6) → ¬(x7 ˅ x8) = 1
    (x7 ˅ x8) → ¬(x9 ˅ x10) = 1

    Теперь мы можем заменить каждую скобку переменной:

    a → ¬b = 1
    b → ¬c = 1
    c → ¬d = 1
    d → ¬e = 1

    Давайте подумаем, в каких случаях система будет давать ложь. Система будет ложна, если хотя-бы одно уравнение будет ложным, а это возможно только в случае, если обе переменные в уравнении будут истинны. Таким образом, в наборе значений для переменных a..e не может быть двух рядом стоящих единиц.

    Найдём все такие наборы. Для упрощения задачи сначала найдём наборы без единиц, затем с одной единицей, затем с двумя и т.д.:

    Всего получилось 13 наборов.

    Теперь еще раз вернёмся к исходной системе:

    (x1 ˅ x2) → ¬(x3 ˅ x4) = 1
    (x3 ˅ x4) → ¬(x5 ˅ x6) = 1
    (x5 ˅ x6) → ¬(x7 ˅ x8) = 1
    (x7 ˅ x8) → ¬(x9 ˅ x10) = 1

    Каждая переменная a..e является дизъюнкцией, то есть в случае, когда такая переменная истинна, она может принимать три разных варианта, а когда ложна — один. Таким образом мы можем рассчитать количество наборов иксов для каждой построенной цепочки:

    1 цепочка без единиц — 1 набор иксов;

    5 цепочек с 1 единицей — 5*3 = 15 наборов иксов;

    6 цепочек с 2 единицами — 6*32 = 54 наборов иксов;

    1 цепочка с 3 единицами — 33 = 27 наборов иксов.

    Остаётся сложить. 1+15+54+27 = 97 различных наборов.

    Ответ: 97

Поделиться:
 
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Перевести число из в Результат: 510 = 1012