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Logik

Die Logik bezieht sich auf Aussagen die enrweder wahr oder falsch sind, aber nicht beides oder etwas dazwischen (vielleicht).

Beispiele für Aussagen:

(1)3+2=5wahr

(2) eine Kuh kann fliegen falsch

(3) es regnet wahr oder falsch, je nach Wetter

(4) jede gerade Zahl ist Summe von zwei ungeraden Zahlen wahr

(5) jede ungerade Zahl ist Summe von zwei geraden Zahlen falsch

(6) jede positive gerade Zahl größer als 2, ist Summe von zwei Primzahlen (GoldbachscheVermutung)?

Zu (6) kann kein Wahrheitswert zugeordnet werden, da noch nicht bewiesen.

Beispiele für keine Aussagen:

(1) Wie geht's ?

(2) Dieser Satz ist falsch !

Logische Verknüpfungen

Einwertige Verknüpfung

Bei einwertigen Verknüpfungen gibt es 22=4 Möglichkeiten.

 1.   A | f1(A)          2.   A | f2(A)         3.   A | f3(A)         4.   A | f4(A)
     ---+------              ---+------             ---+------             ---+------
      w |   w                 w |   f                w |   w                w |   f
     ---+------              ---+------             ---+------             ---+------
      f |   w                 f |   f                f |   f                f |   w

       Verum                  Falsum         Identität, Affirmation         Negation

Hierbei ist die Negation am wichtigsten und f4(A) wird mit ¬(A) bezeichnet, die übrigen 3 haben keine Bezeichnung.

Zweiwertige Verknüpfung

Hierbei werden 2 mathematische Aussagen logisch verknüpft, dabei gibt es (22)2=16 Möglichkeiten.
Aussagenverknüpfungen nennt man Junktoren, die wichtigsten dieser 16 sind:

  1. Konjunktion, und-Verknüpfung (and)
  2. Disjunktion, oder-Verknüpfung (vel=lat.oder)
  3. Implikation, wenn-dann-Verknüpfung
  4. Äquivalenz, genau-dann-wenn-Verknüpfung

Wahrheitstafeln der 4 wichtigsten Junktoren

    A         B     A B A B A B A B
w w w w w w
w f f w f f
f w f w w f
f f f f w w

Bemerkungen

1. Die Disjunktion (v) ist nur dann wahr, wenn A oder B oder auch beide wahr sind;
nicht zu verwechseln mit “entweder oder” welches in der Logik als Kontravalenz oder xor bezeichnet wird.

 A | B | A ⊻ B     xor wird mit ⊻ bezeichnet
---+---+--------    und ist nur dann wahr, wenn entweder A oder B wahr ist aber nicht beide !
 w | w |   f
 w | f |   w        es gilt auch: A ⊻ B = A ∨ B ∧ ¬(A ∧ B)
 f | w |   w
 f | f |   f
2. Implikation (⇒): Ist A falsch, kann alles geschlossen werden ! → ex falso quodlibet !

3. Ist A ⇒ B wahr, so ist A hinreichend für B, oder B ist notwendig für A.
Wenn A wahr ist, dann ist auch B wahr → die Gültigkeit von A ist hinreichend für die Gültigkeit von B.
A kann nie wahr sein, wenn B falsch ist; damit A wahr ist, ist es notwendig, dass B wahr ist → die Gültigkeit von B ist notwendig für die Gültigkeit von A.
 A | B | A ⇒ B     es wir nur der Fall betrachtet bei denen A und B wahr sind und somit die Implikation wahr ist !
---+---+-------
 w | w |   w
4. Sind zwei Aussagen äquivalent (⇔), so ist die Eine notwendig und hinreichend für die jeweils Andere !

Beispiel

Teilbarkeit ohne Rest.
Def.: n|m mit n,mZ heißt n teilt m ohne Rest.
(12|n)(6|n) Teilbarkeit durch 12 ist hinreichend für die Teilbarkeit durch 6.
Jede Zahl die durch 12 teilbar ist, ist auch durch 6 teilbar.
(6|n)(3|n) Teilbarkeit durch 3 ist notwendig für die Teilbarkeit durch 6.
Jede Zahl die durch 6 teilbar sein soll, muss durch 3 teilbar sein.
In beiden Fällen gilt die Umkehrung nicht !

Mathematische Sätze

Eine wahre mathematische Aussagewird auch als Satz bezeichnet, meist in der Form A ⇒ B.
Hier ist nur der Fall interessant, in dem A wahr ist, in diesem Fall ist A ⇒ B genau dann wahr, wenn auch B wahr ist.
Um unter der Vorraussetzung (Annahme) der Richtigkeit der Aussage A zu zeigen, daß die Aussage A ⇒ B richtig ist,
muss man beweisen, dass die Behauptung B richtig (wahr) ist.