全称命題と存在命題の否定と部分否定・全否定
全称命題\(\forall x,P\left(x\right)\)の否定\(\lnot\forall x,P\left(x\right)\)は部分否定となり、
\[ \lnot\forall x,P\left(x\right)\Leftrightarrow\exists x,\lnot P\left(x\right) \] となる。
存在命題\(\exists x,P\left(x\right)\)の否定\(\lnot\exists x,P\left(x\right)\)は全否定となり、
\[ \lnot\exists x,P\left(x\right)\Leftrightarrow\forall x,\lnot P\left(x\right) \] となる。
(1)部分否定
「全ての\(x\)について\(P\left(x\right)\)が成り立つ」の否定は「ある\(x\)について\(P\left(x\right)\)は成り立たない」となりこれを部分否定という。全称命題\(\forall x,P\left(x\right)\)の否定\(\lnot\forall x,P\left(x\right)\)は部分否定となり、
\[ \lnot\forall x,P\left(x\right)\Leftrightarrow\exists x,\lnot P\left(x\right) \] となる。
(2)全否定
「ある\(x\)について\(P\left(x\right)\)が成り立つ」の否定は「全ての\(x\)について\(P\left(x\right)\)は成り立たない」となりこれを全否定という。存在命題\(\exists x,P\left(x\right)\)の否定\(\lnot\exists x,P\left(x\right)\)は全否定となり、
\[ \lnot\exists x,P\left(x\right)\Leftrightarrow\forall x,\lnot P\left(x\right) \] となる。
(3)
\[ \lnot\left(\forall x\exists y,P\right)\Leftrightarrow\exists x\forall y,\lnot P \](4)
\[ \lnot\left(\exists x\forall y,P\right)\Leftrightarrow\forall x\exists y,\lnot P \](1)
\begin{align*} \lnot\forall x,P(x) & \Leftrightarrow\lnot\bigwedge_{x}P\left(x\right)\\ & \Leftrightarrow\bigvee_{x}\lnot P\left(x\right)\\ & \Leftrightarrow\exists x,\lnot P\left(x\right) \end{align*}(1)-2
\(\lnot\forall x,P\left(x\right)\)は「任意の\(x\)について\(P\left(x\right)\)は真である」の否定となる。これは「任意の\(x\)について\(P\left(x\right)\)は真であるとは限らない」と同じであり、「\(P\left(x\right)\)が偽となるようなある\(x\)が存在する」となる。
すなわち、\(\exists x,\lnot P\left(x\right)\)となる。
(2)
\begin{align*} \lnot\exists x,P\left(x\right) & \Leftrightarrow\lnot\bigvee_{x}P\left(x\right)\\ & \Leftrightarrow\bigwedge_{x}\lnot P\left(x\right)\\ & \Leftrightarrow\forall x,\lnot P\left(x\right) \end{align*}(2)-2
\(\lnot\exists x,P\left(x\right)\)は「P\(\left(x\right)\)が真となるようなある\(x\)が存在する」の否定となる。これは「P\(\left(x\right)\)が真とある\(x\)が存在しない」と同じであり、「任意の\(x\)について\(P\left(x\right)\)は偽である」となる。
すなわち、\(\forall x,\lnot P\left(x\right)\)となる。
(3)
\begin{align*} \lnot\left(\forall x\exists y,P\right) & \Leftrightarrow\exists x,\lnot\left(\exists y,P\right)\cmt{\because\lnot\left(\forall x,P\right)\Leftrightarrow\exists x,\lnot P}\\ & \Leftrightarrow\exists x\forall y,\lnot P \end{align*}(4)
\begin{align*} \lnot\left(\exists x\forall y,P\right) & \Leftrightarrow\forall x,\lnot\left(\forall y,P\right)\cmt{\because\lnot\left(\exists x,P\right)\Leftrightarrow\forall x,\lnot P}\\ & \Leftrightarrow\forall x\exists y,\lnot P \end{align*}ページ情報
| タイトル | 全称命題と存在命題の否定と部分否定・全否定 |
| URL | https://www.nomuramath.com/dfcdzis8/ |
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「Aを満たすBが存在する」と「Aを満たすのは任意のBについてである」いう表現
量化記号の説明部分の順番
論理演算と集合演算との関係
\[
a\in A\leftrightarrow a\in B\Leftrightarrow a\in\left(A\cap B\right)\cup\left(A\cup B\right)^{c}
\]
論理演算の個数
n入力1出力論理演算は入力$P_{1},P_{2},\cdots,P_{n}$に対して$2^{2^{n}}$種類ある。
