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Elementos da Matemática Técnicas de Demonstração II Contextualização https://bit.ly/2FMrmWg; https://bit.ly/3268CKO (acesso: 01 jun. 2023) Conteúdos: • Silogismos • Implicações e equivalências lógicas • Argumentações • Demonstrações • Quantificadores • Números naturais • Princípio da Indução Finita Silogismos, implicações e equivalências lógicas Silogismos • Argumento constituído por duas premissas que resultam em uma conclusão. Exemplo: • Premissa 1: Todo carro novo é bonito. • Premissa 2: Aquele carro é novo. • Conclusão: Então, aquele carro é bonito. Relações entre proposições Relações Implicação Equivalência Não pode apresentar sequência V-F Tabelas-verdade com colunas idênticas Exemplo 1: Exemplo 2: Exemplo: Considere as proposições compostas a seguir: Podemos analisá-la do ponto de vista das implicações e equivalências lógicas. • Construção da tabela-verdade: e Implicação lógica: Equivalência lógica: Validação de argumentos via tabela-verdade Argumento de premissas e conclusão : • Construir a tabela-verdade comparando as premissas entre si • Acrescentar a coluna com os valores lógicos de • Incluir coluna com os valores lógicos de • Verificar a existência de implicação lógica entre e Exemplo: Premissa 1: Premissa 2: Conclusão: Não existe a sequência VF nas duas últimas colunas. Logo, o argumento é válido. Demonstrações Estudo de conjecturas e demonstrações Conjectura Válida Inválida Demonstração Contraexemplo • Teorema • Lema • Corolário • Proposição Tipos de provas (demonstrações) Provas Direta Condicional Bicondicional Indireta Contrapositiva Redução ao absurdo Condicional Método dedutivo • Método constituído de uma sequência de argumentos lógicos caracterizados por: • Aceitar axiomas e conceitos ou noções primitivas; • Demonstrar propriedades, proposições, teoremas, lemas, corolários. • Exemplo: Se é um número ímpar então é ímpar. • Proposições equivalentes para demonstração: • direta: Se é um número ímpar então é ímpar. • por contrapositiva: Se é par (não é ímpar) então é par (não é ímpar). • por redução ao absurdo: Se é um número ímpar e é par (não é ímpar) então temos uma contradição. Sentenças abertas e quantificadores Sentenças abertas • Sentença aberta em : expressão tal que é falsa ou verdadeira para todo . • Conjuntos importantes: • Universo • Verdade • Exemplo de sentença aberta: Quantificadores Quantificador Universal Existencial Exemplo: Exemplo: Quantificador Universal Verdadeiro: Falso: Existencial Verdadeiro: Falso: Exemplo: • Quantificador existencial: • Quantificador universal: Quantificadores e a tradução em linguagem simbólica Exemplos: • Os jogadores de vôlei ( ) são bem treinados ( ). Tradução: • Alguns brasileiros ( ) não são atletas ( ). Tradução: Quantificadores e negações • Negação envolvendo o quantificador universal • Utiliza-se o quantificador existencial • Negação envolvendo o quantificador existencial • Utiliza-se o quantificador universal • Negações em linguagem natural: • Alguns professores são dedicados. • Negação: Qualquer que seja o professor, ele não é dedicado. • Todos os professores são dedicados. • Negação: Existem professores que não são dedicados. • Negação em linguagem simbólica: • Negação: Isto é, Exemplo: • Existe um triângulo tal que a soma dos seus ângulos internos é igual a 200°. • Linguagem simbólica: • Negação: Para todos os triângulos, a soma dos seus ângulos internos não é igual a 200°. • Linguagem simbólica: ou Números naturais e o Princípio da Indução Finita Números naturais • ou • Sucessor de : • Operações • Números primos • Mínimo múltiplo comum (MMC) • Máximo divisor comum (MDC) https://bit.ly/2NrvfGh (acesso: 01 jun. 2023) Princípio da Indução Finita Suponha que a propriedade satisfaça, para cada natural : • é verdadeira; • para todo , se é verdadeira então é verdadeira. Então a propriedade é verdadeira para todo natural . Observação: Podemos, também, aplicar esse princípio a partir de um Exemplo: Prove pelo Princípio da Indução Finita a validade da proposição 1ª condição: é verdadeira Note que Logo, é verdadeira. 2ª condição: é verdadeira é verdadeira Suponha que é verdadeira para algum natural , isto é: Adicionando aos dois membros da expressão anterior obtemos: Logo, é válida. Portanto, é verdadeira para todo natural . Prove que é divisível por 7, para todo . Observação: um número é divisível por se existe tal que . Por exemplo, ; . Provar duas condições: • é V; • é V é V. 1ª condição: verificar a validade para Note que o qual é divisível por . Logo, é verdadeira. 2ª condição: mostrar que sendo verdadeira implica ser verdadeira Suponha que é verdadeira para algum natural , isto é, é divisível por . Sendo assim, existe tal que ou ainda, . Multiplicando ambos os membros por obtemos Como , então . Substituindo essa expressão no segundo membro da igualdade anterior obtemos ଷ ଷ ଷ ାଵ ଷ ାଵ ଷ ାଵ ଷ ାଵ Sabemos que . Logo, ଷ ାଵ é divisível por . Portanto, podemos concluir que é verdadeira para todo natural . Encerramento Nesta aula estudamos: Argumentos com duas premissas e uma conclusão Silogismos Implicação lógica e equivalência lógica Relações entre proposições Provas direta e indiretaTécnicas de demonstração Demonstrar propriedades, proposições, teoremas, lemas e corolários. Método dedutivo Universal ( ) e existencial ( )Quantificadores Números naturais Empregado na demonstração de propriedades para ou subconjuntos infinitos dele Princípio da Indução Finita