SimbolosLógicos Noções de lógica(1) são indispensáveis para aprender Cálculo, a seguir será apresentada uma introdução à lógica simbólica, tratando dos símbolos que são amplamente utilizados juntamente com os seus significados. Uma proposição simples ou sentença é uma afirmação que apresenta as seguintes condições: (a) Deve ser estruturada com sujeito e predicado; (b) Tem de ser declarativa e afirmativa; (c) Obedece o princípio do terceiro excluído, isto é, deve ser verdadeira ou falsa e não tem outra alternativa; (d) Satisfaz o princípio de não contradição, ou seja, não pode ser simultâneamente verdadeira e falsa. Exemplo 1. A proposição: (a) “ 3 4 7 ” é verdadeira; (b) “Existe triângulo com diagonal” é falsa; (c) “ 3 4 ” não é proposição, pois falta predicado; (d) “Matemática é fácil ?” Não é proposição, pois é uma frase interrogativa; (e) “ x 3 5 ” não é uma afirmação falsa e nem verdadeira, pois ela depende do valor atribuído a x, logo não é proposição simples. Uma proposição composta é a conjunção ou disjunção de duas proposições simples usando os conectivos “e” ou “ou”. Os conectivos “e” e “ou” podem também ser indicados pelos símbolos e , respectivamente. Então, nomeando duas proposições simples por “p” e “q”: (a) “p e q” (isto é, p q) é verdadeira quando as duas proposições são verdadeiras, e falsa se pelo menos uma das proposições é falsa; (b) “p ou q” (ou seja, p q) é verdadeira quando pelo menos uma das proposições é verdadeira, e falsa se ambas são falsas. Exemplo 2. A proposição composta: (a) “ 3 4 7 e todo retângulo tem diagonal” é verdadeira, pois as duas proposições são verdadeiras; (b) “ 3 4 7 e existe triângulo com diagonal” é falsa, pois a primeira proposição é verdadeira e a segunda é falsa; (c) “ 3 4 7 ou existe triângulo com diagonal” é verdadeira, pois a primeira proposição é verdadeira e a segunda é falsa; (1) O inglês George Boole (1815-1864) em 1847 publicou uma obra chamada “The Mathematical Analysis of Logic” que significa “Análise Matemática da Lógica”, e em 1854 publicou outra obra intitulada “A Investigation of the Laws of Thought” que significa “Uma Investigação das Leis do Pensamente”, devido a tais obras Boole é considerado o descobridor da matemática pura, nelas estabeleceu uma lógica formal e uma nova álgebra chamada álgebra de Boole, ou álgebra dos conjuntos, ou álgebra da lógica. (d) “Todo retângulo é quadrado ou existe triângulo com diagonal” é falsa, pois as duas proposições são falsas. Uma implicação é usada na forma: se p e q são duas sentenças, a condição p q , lê-se de uma das seguintes maneiras: p implica q, p acarreta q, se p então q, p é condição suficiente para q ou q é condição necessária para p. A condição p q é falsa somente se p é verdadeira e q é falsa; caso contrário, ela é verdadeira. Exemplo 3. A implicação: (a) “Se uma figura é um quadrado então ela é um retângulo” é verdadeira, pois todo quadrado é retângulo; (b) “ (3)2 32 Þ 3 3 ” é falsa, pois - 3 e 3 não são iguais. Uma equivalência é usada na forma: se p e q são duas proposições, a condição p q , lê-se de uma das seguintes maneiras: p equivale a q, p se, e somente se, q ou p é condição necessária e suficiente para q. A condição p q é verdadeira se p q e q p são verdadeiras; caso contrário, a equivalência é falsa. Exemplo 4. A equivalência: (a) “Um polígono tem três lados se, e somente se, ele é um triângulo” é verdadeira, pois as duas proposições são verdadeiras: (b) “Um clube de futebol tem mais pontos num campeonato se, e somente se, ele é campeão” é verdadeira, pois as duas proposições são verdadeiras: (c) “ 3 5 8 4 6 9 ” é falsa, pois 4 + 6 = 10. Sentença aberta é uma afirmação onde aparece pelo menos uma letra e essa letra: pode não assumir nenhum valor, assumir um ou mais valores. A letra é chamada de variável. Uma sentença aberta onde tem uma igualdade é dita uma equação. Por exemplo: (i) x 2 1; (ii) x 3 5; (iii) x 2 x; (iv) 0x 0; (v) x x 0; (vi) x y 0. Os quantificadores são usados em sentenças abertas e são os seguintes: (a) Quantificador universal “ ” que significa “qualquer que seja”, “para todo” ou “para cada”. Por exemplo: (i) x, x x 0; (ii) x, 0x 0; (iii) x, x 2 não é negativo; (iv) x 0, x0 0; (v) x, x0 não é número. (b) Quantificador existencial “ ” que significa “existe”, “existe um” ou “existe pelo menos um”. E o quantificador existencial particular “ | ” que significa “existe um único”, “existe um só” ou “existe só um”. Por exemplo: (i) x tal que x 2 x; (ii) | x tal que x 3 5; (iii) | x tal que x 2 0. As negações de proposições são as seguintes: (a) Simples. Numa proposição “p” é “não p” ou “não é verdade que p”. Por exemplo, na proposição “ - 1 é positivo” sua negação é “ - 1 não é positivo”; (b) Compostas. Na conjunção “p e q” sua negação é a disjunção “não p ou não q” e na disjunção “p ou q” a negação é a conjunção “não p e não q”. Por exemplo, na proposição “ a = 2 ou b = 3 ” sua negação é “ a ¹ 2 e b ¹ 3 ”; (c) Quantificadas. Com “ " p ” é “ $ , não p” e com “ $ p ” é “ " , não p”. Por exemplo, (i) “ " x, x 2 é positivo” sua negação é “ $ x tal que x 2 não é positivo”; (ii) “ $ x inteiro tal que x 2 + 3 = 5 ” sua negação é “ " x inteiro, x 2 + 3 ¹ 5 ”.