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\part{Lógica de Primeira Ordem e Demonstração Automática}
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\label{part:1lpo}
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\chapter{Interpretação}
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\label{chap:1-interpretacao}
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\section{Proposição}
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\label{sec:1-interpretacao-proposicao}
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\subsection{Definição}
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||||
São proposições as afirmações que podem ser classificadas como verdadeiras ou falsas mas não ambas.
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\subsection{Exemplos}
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\begin{enumerate}
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||||
\item O sol é uma estrela.
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\item Deus existe.
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\item D. Pedro I foi o primeiro imperador do Brasil.
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\end{enumerate}
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||||
Afirmações com o seu valor lógico:
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\begin{enumerate}
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||||
\item Para todo o $n \in N$, $2n$ é múltiplo de $2$. $\rightarrow$ Proposição \textbf{Verdadeira}.
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||||
\item Para todo o $n \in Z$, $2n \geq n$. $\rightarrow$ Afirmação \textbf{Ambígua}: \textbf{Verdadeira} para $n > 0$ e \textbf{Falsa} para $n \leq 0$.
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||||
\item Para todo o $n \in N$, $3n \geq 4n$. $\rightarrow$ Proposição \textbf{False}.
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||||
\end{enumerate}
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\subsection{Tipos de Proposições}
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\begin{itemize}
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||||
\item \textbf{Atómica}: Não pode ser decomposta em proposições mais simples.
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||||
\item \textbf{Composta}: É formada a partir da combinação de proposições atómicas usando conectivos lógicos.
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\end{itemize}
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\section{Conectivos Lógicos}
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\label{sec:1-interpretacao-conectivos}
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\subsection{Negação}
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||||
\subsubsection{Símbolo}
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||||
O símbolo da negação é $\neg$.
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||||
\subsubsection{Tabela de Verdade}
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\begin{table}[H]
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\begin{tabular}{|c|c|}
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||||
\hline
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||||
$p$ & $\neg p$ \\
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||||
\hline
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||||
1 & 0 \\
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||||
0 & 1 \\
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\hline
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||||
\end{tabular}
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||||
\end{table}
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||||
\subsection{Conjunção}
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\subsubsection{Símbolo}
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||||
O símbolo da conjunção é $\land$.
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||||
\subsubsection{Tabela de Verdade}
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\begin{table}[H]
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\begin{tabular}{|c|c|c|}
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||||
\hline
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||||
$p$ & $q$ & $p \land q$ \\
|
||||
\hline
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||||
1 & 1 & 1 \\
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||||
1 & 0 & 0 \\
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||||
0 & 1 & 0 \\
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||||
0 & 0 & 0 \\
|
||||
\hline
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||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
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||||
\subsection{Disjunção}
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\subsubsection{Símbolo}
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||||
O símbolo da conjunção é $\lor$.
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||||
\subsubsection{Tabela de Verdade}
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||||
\begin{table}[H]
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||||
\begin{tabular}{|c|c|c|}
|
||||
\hline
|
||||
$p$ & $q$ & $p \lor q$ \\
|
||||
\hline
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||||
1 & 1 & 1 \\
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||||
1 & 0 & 1 \\
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||||
0 & 1 & 1 \\
|
||||
0 & 0 & 0 \\
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||||
\hline
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
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||||
\subsection{Implicação}
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\subsubsection{Símbolo}
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||||
O símbolo da conjunção é $\rightarrow$.
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||||
\subsubsection{Tabela de Verdade}
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||||
\begin{table}[H]
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||||
\begin{tabular}{|c|c|c|}
|
||||
\hline
|
||||
$p$ & $q$ & $p \rightarrow q$ \\
|
||||
\hline
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||||
1 & 1 & 1 \\
|
||||
1 & 0 & 1 \\
|
||||
0 & 1 & 0 \\
|
||||
0 & 0 & 1 \\
|
||||
\hline
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
|
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||||
\subsection{Equivalência}
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||||
\subsubsection{Símbolo}
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||||
O símbolo da conjunção é $\leftrightarrow$.
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||||
\subsubsection{Tabela de Verdade}
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||||
\begin{table}[H]
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||||
\begin{tabular}{|c|c|c|}
|
||||
\hline
|
||||
$p$ & $q$ & $p \leftrightarrow q$ \\
|
||||
\hline
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||||
1 & 1 & 1 \\
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||||
1 & 0 & 0 \\
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||||
0 & 1 & 0 \\
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||||
0 & 0 & 1 \\
|
||||
\hline
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
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||||
\subsection{Exemplos}
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||||
\subsubsection{Exemplo 1}
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||||
Ou o José foi ao supermercado ou está sem ovos em casa.
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item $\phi$ = "O José foi ao supermercado"
|
||||
\item $\psi$ = "O José está sem ovos em casa"
|
||||
\end{itemize}
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||||
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||||
\textbf{Resultado}: $\phi \lor \psi$
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||||
\subsubsection{Exemplo 2}
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||||
A Beatriz decidiu emigrar e não tenciona regressar.
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item $\phi$ = "A Beatriz decidiu emigrar"
|
||||
\item $\psi$ = "A Beatriz não tenciona regressar"
|
||||
\end{itemize}
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||||
\textbf{Resultado}: $\phi \land \psi$
|
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||||
\subsubsection{Exemplo 3}
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||||
Ou o meu pai está em casa e a minha mãe não ou o meu pai não está em casa mas a minha mão está.
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item $\phi$ = "O meu pai está em casa"
|
||||
\item $\psi$ = "A minha mão não está em casa"
|
||||
\end{itemize}
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||||
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||||
\textbf{Resultado}: $(\psi \land \neg \phi) \lor (\neg \psi \land \phi)$
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||||
\subsubsection{Exemplo 4}
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||||
Ficarei milionário se ganhar o euromilhões
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\begin{itemize}
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||||
\item $\phi$ = "Ficar milionário"
|
||||
\item $\psi$ = "Ganhar o euromilhões"
|
||||
\end{itemize}
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||||
\textbf{Resultado}: $\psi \rightarrow \phi$
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||||
\section{Validade de Fórmulas}
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||||
\subsection{Tautologia}
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||||
\subsubsection{Definição}
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||||
Uma fórmula diz-se \textbf{Tautologia} quando tem valor lógico \textbf{1} para todas as suas interpretações.
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||||
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||||
Representa-se com $\top$.
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|
||||
\subsubsection{Exemplos}
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||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item $\neg \psi \lor \psi$
|
||||
\item $(\psi \land \phi) \rightarrow \psi$
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
\begin{table}[H]
|
||||
\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
|
||||
\hline
|
||||
$p$ & $q$ & $p \land q$ & $(p \land q) \rightarrow q$ \\
|
||||
\hline
|
||||
0 & 0 & 0 & 1 \\
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||||
0 & 1 & 0 & 1 \\
|
||||
1 & 0 & 0 & 1 \\
|
||||
1 & 1 & 1 & 1 \\
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||||
\hline
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
|
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||||
\subsection{Consistente}
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||||
\subsubsection{Definição}
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||||
Uma fórmula diz-se \textbf{Consistente} quando tem valor lógico \textbf{1} para alguma das suas interpretações.
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||||
\subsection{Inconsistente ou Contradição}
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||||
\subsubsection{Definição}
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||||
Uma fórmula diz-se \textbf{Inconsistente} ou \textbf{Contradição} quando tem valor lógico \textbf{0} para todas as suas interpretações.
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||||
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||||
Representa-se com $\bot$.
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||||
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||||
\subsubsection{Exemplo}
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||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item $\neg \psi \land \psi$
|
||||
\end{enumerate}
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||||
\section{Fórmulas Equivalentes}
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||||
\subsection{Definição}
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||||
As fórmulas $\phi$ e $\psi$ dizem-se equivalentes quando a fórmula $\phi \leftrightarrow \psi$ é uma tautologia.
|
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||||
\subsubsection{Demonstação}
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||||
\begin{table}[H]
|
||||
\begin{tabular}{|c|c|c||c|c|c|}
|
||||
\hline
|
||||
$p$ & $q$ & $p \rightarrow q$ & $\neg p$ & $\neg p \lor q$ & $(p \rightarrow q) \leftrightarrow (\neg p \lor q)$ \\
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||||
\hline
|
||||
0 & 0 & 1 & 1 & 1 & 1 \\
|
||||
0 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 \\
|
||||
1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 \\
|
||||
1 & 1 & 1 & 0 & 1 & 1 \\
|
||||
\hline
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
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||||
|
||||
\subsection{Exemplos}
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||||
\noindent Equivalências:
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\begin{enumerate}
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||||
\item $p \land q \equiv q \land p$
|
||||
\item $p \lor q \equiv q \lor p$
|
||||
\item $p \land (q \land r) \equiv (p \land q) \land r$
|
||||
\item $p \lor (q \lor r) \equiv (p \lor q) \lor r$
|
||||
\item $p \land p \equiv p$
|
||||
\item $p \lor p \equiv p$
|
||||
\item $p \land \top \equiv p$
|
||||
\item $p \lor \top \equiv \top$
|
||||
\item $p \land \bot \equiv \bot$
|
||||
\item $p \lor \bot \equiv p$
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
Distributividade:
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||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item $p \land (q \lor r) \equiv (p \land q) \lor (p \land r)$
|
||||
\item $p \lor (q \land r) \equiv (p \lor q) \land (p \lor r)$
|
||||
\end{enumerate}
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||||
Leis de Morgan:
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||||
\begin{enumerate}
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||||
\item $\neg (p \land q) \equiv \neg p \lor \neg q$
|
||||
\item $\neg (p \lor q) \equiv \neg p \land \neg q$
|
||||
\end{enumerate}
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||||
Contraposição e dupla negação:
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||||
\begin{enumerate}
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||||
\item $p \rightarrow q \equiv \neg q \rightarrow \neg p$
|
||||
\item $p \rightarrow q \equiv \neg p \lor q$
|
||||
\item $\neg \neg p \equiv p$
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
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||||
\section{Formas Normais}
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\label{sec:1-interpretacao-formas-normais}
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||||
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||||
\subsection{Literais}
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||||
\subsubsection{Definição}
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||||
Um literal é uma proposição atómica ou a negação de uma proposição atómica.
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||||
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||||
\subsubsection{Exemplos}
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||||
\begin{enumerate}
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||||
\item $p$, $q$, $\neg r$ são literais.
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||||
\item $\neg \neg p$, $p \rightarrow q$ não são literais.
|
||||
\end{enumerate}
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||||
\subsection{Forma Normal Conjuntiva (FNC)}
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||||
Uma fórmula está na \textbf{Forma Normal Conjuntiva} se é uma conjunção de disjunção de literais.
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||||
\subsection{Forma Normal Disjuntiva (FND)}
|
||||
Uma fórmula está na \textbf{Forma Normal Disjuntiva} se é uma disjunção de conjunções de literais.
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||||
|
||||
\subsection{Exemplos}
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item $p \land q \land \neg r$ está na FNC e na FND.
|
||||
\item $(p \lor \neg q) \land (q \lor r)$ está na FNC.
|
||||
\item $(p \land \neg q) \lor (q \land r)$ está na FND.
|
||||
\item $(p \land q) \lor (p \land \neg q) \lor (q \land r)$ não está na FNC nem na FND.
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,3 @@
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|||
\part{Princípios de Enumeração Combinatória}
|
||||
\label{prt:2pec}
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||||
|
|
@ -0,0 +1,3 @@
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|||
\part{Agrupamentos e Identidades Combinatórias}
|
||||
\label{prt:3aic}
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,3 @@
|
|||
\part{Recorrência e Funções Geradoras}
|
||||
\label{prt:4rfg}
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,3 @@
|
|||
\part{Elementos de Teoria dos Grafos}
|
||||
\label{prt:5etg}
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@ -0,0 +1,11 @@
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|||
.PHONY: all compile clean
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||||
all: compile clean
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compile: main.tex
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pdflatex main.tex
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pdflatex main.tex
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mv main.pdf ../md-tiagorg.pdf
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clean:
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%! Author = TiagoRG
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%%%%%% CAPA %%%%%%
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\begin{titlepage}
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\begin{center}
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\vspace*{60pt}
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{\fontsize{10\textwidth}{0}\selectfont{\textbf{MATEMÁTICA\\\vspace*{10pt}DISCRETA\\}}}
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\textbf{Tiago Rocha Garcia}\\
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\textbf{Universidade de Aveiro}\\
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