Aturan logika menjelaskan arti dari pernyataan matematika. Sebagai contoh, aturan logika membantu kita untuk memahami dan menalar pernyataan-pernyataan seperti "Terdapat sebuah bilangan bulat yang bukan jumlah dari dua kuadrat" dan "Untuk setiap bilangan bulat positif n, jumlah dari bilangan posisitf yang tidak melebihi
Proposisi adalah sebuah kalimat pernyataan (yaitu kalimat yang menyatakan sebuah fakta) yang bernilai benar (true) atau salah (false), tetapi tidak keduanya.
Contoh 4.1.1
Semua kalimat pernyataan di bawah ini adalah proposisi.
Nilai kebenaran dari proposisi 1 dan 3 adalah benar, sedangkan nilai kebenaran dari proposisi 2 dan 4 adalah salah.
Contoh 4.1.2
Perhatikan kalimat-kalimat berikut:
Kalimat 1 dan 2 bukan proposisi karena keduanya bukan kalimat pernyataan. Kalimat 3 dan 4 bukan proposisi karena tidak bernilai benar maupun salah. Perhatikan bawah kalimat 3 dan 4 dapat menjadi proposisi jika kita memberikan nilai-nilai ke variabel-variabelnya.
Kita menggunakan huruf kecil untuk menotasikan variabel yang mewakili sebuah proposisi. Huruf-huruf yang umum digunakan sebagai variabel proposisi antara lain
Banyak pernyataan matematika dikonstruksi dengan mengkombinasi satu atau lebih proposisi. Proposisi-proposisi dikombinasikan menggunakan operator-operator logika dan hasil kombinasi dari proposisi-proposisi ini disebut dengan proposisi majemuk.
Terdapat sejumlah operator-operator logika antara lain:
DEFINISI 4.1
Misal
adalah proposisi "
Tabel 4.1 di bawah adalah tabel kebenaran (truth table) untuk
T | T | T |
T | F | F |
F | T | F |
T | F | F |
// ganti tabel di atas dengan gambar.
DEFINISI 4.1
Misal
adalah proposisi "
Tabel 4.2 di bawah adalah tabel kebenaran (truth table) untuk
T | T | T |
T | F | T |
F | T | T |
T | F | F |
// ganti tabel di atas dengan gambar.
DEFINISI 4.1
Misal
Tabel 4.1 berikut adalah tabel kebenaran untuk negasi dari proposisi
T | F |
F | T |
Contoh 4.2.x
Cari negasi dari proposisi "PC punya Andi bersistem operasi Linux".
Solusi:
Negasinya adalah "Tidaklah benar bahwa PC punya Andi bersistem operasi Linux." atau dapat juga diekspresikan dengan "PC punyai Anda tidak bersistem operasi Linux."
DEFINISI 4.1
Misal
adalah proposisi yang bernilai benar jika salah satu dari
Tabel 4.x adalah tabel kebenaran dari disjungsi eksklusif
T | T | F |
T | F | T |
F | T | T |
T | F | F |
DEFINISI 4.1
Misal
Implikasi
Tabel 4.x adalah tabel kebenaran dari implikasi
T | T | T |
T | F | F |
F | T | T |
T | F | T |
Terdapat sejumlah cara untuk mengekspresikan implikasi
// ubah atas ke tabel.
Contoh 4.2.x
Misal
Solusi:
Implikasi
"Jika Beni belajar matematika diskrit, maka dia akan mendapatkan pekerjaan bagus"
Perhatikan bahwa dalam implikasi yang dipentingkan adalah nilai kebenaran dari hipotesa dan kesimpulan, bukan hubungan sebab dan akibat diantara keduanya. Sebagai contoh, dua implikasi di bawah adalah valid meskipun secara bahasa tidak mempunyai makna:
Proposisi yang kita bahas sebelumnya adalah proposisi majemuk yang hanya melibatkan dua variabel proposisi dan sebuah operator logika. Kita dapat menggunakan operator-operator yang kita bahas pada bagian sebelumnya untuk membentuk proposisi mejemuk yang lebih kompleks dengan berapapun variabel proposisi.
// penggunaan tanda kurung untuk m
Kita dapat menggunakan tabel kebenaran untuk menentukan nilai-nilai kebenaran dari porosisi majemuk yang kompleks seperti yang dicontohkan pada Contoh x.x.x berikut. Kita menggunkan kolom terpisah untuk menjadi nilai kebenaran dari setiap proposisi majemuk yang membentuk proposisi mejemuk kompleks ini.
Contoh x.x.x
Buat tabel kebenaran dari proposisi majemuk
Solusi:
Karena proposisi ini menggunakan dua variabel proposisi
Dalam menuliskan proposisi majemuk kita menggunakan tanda kurung untuk menyatakan bahwa proposisi majemuk yang berada di dalam kurung dicari nilainya terlebih dahulu. Sebgai contoh
Satu langkah penting yang digunakan dalam sebuah argumen matematika adalah penggantian dari sebuah statement ke statement lain dengan nilai kebenaran yang sama. Karena ini, metode-metode yang menghasilkan proposisi lain dengan nilai kebenaran yang sama dengan proposisi yang diberikan sering digunakan untuk membangun argumen-argumen matematika.
Proposisi majemuk diklasifikasikan berdasarkan kemungkinan nilai kebenarannya menjadi tiga: tautologi, kontradiksi, dan kontigensi.
DEFINISI 4.x
Berikut adalah definisi tautologi, kontrakdiksi, dan kontigensi:
Contoh 4.4.x.
Pandang proposisi majemuk
DEFINISI 4.x
Proposisi majemuk
Notasi
Catatan:
Simbol
Salah satu cara untuk menunjukkan dua proposisi adalah ekuivalen adalah dengan menggunakan tabel kebenaran.
Tabel x di bawah mendaftar ekuivalensi-ekuivalensi logika yang penting. Dalam ekuivalensi-ekuivalensi ini, T menandakan proposisi majemuk yang selalu benar dan F menandakan proposisi majemuk yang selalu salah.
Contoh 4.3.x
Tunjukkan bahwa
Solusi:
$$
\neg(p \land q) \equiv \neg(\neg p \lor q) \qquad \text{(dengan Hukum De Morgan)} \
&
$$
Selain hukum-hukum di atas, tabel x di bawah mendaftar ekuivalnsi untuk proposisi majemuk yang melibatkan pernyataan kondisional dan tabel x di bawah mendaftar ekuivalnsi untuk proposisi majemuk yang melibatkan pernyataan bikondisional.
Dua ekuivalensi logika dari hukum De Morgan sangatlah penting. Hukum ini menjelaskan bagaimana menegasi konjungsi dan bagaimana menegasi disjungsi. Ekuivalensi
Hukum De Morgan dapat diperluas menjadi:
dan
Pembuktian dalam matematika adalah pengkonstruksian argumen valid yang membentuk kebenaran dari pernyataan matematika. Argumen berarti rangkaian pernyataan-pernyataan yang berakhir dengan sebuah kesimpulan. Valid berarti bahwa kesimpulan atau pernyataan akhir dari argumen mengikuti kebenaran dari pernyataan-pernyataan yang mendahuluinya, atau premise.
Berikut adalah contoh sebuah argumen:
Misalkan