논리학 배우기 · 기초

명제논리

문장을 참과 거짓의 구조로 읽는 법

짧은 문장을 p와 q로 바꾸고, 부정·그리고·또는·조건문으로 연결해 봅니다. 그다음 진리표를 이용해 여러 경우를 한꺼번에 확인하고, 서로 같은 뜻을 가진 식까지 찾아봅니다.

1명제2기호화3부정4그리고·또는5조건문6진리표7괄호8동치
책상에서 글을 읽으며 생각하는 학습자와 곁에서 함께 보는 작은 안경 올빼미

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명제논리의 기본 도구를 한 번씩 사용할 수 있습니다

01명제

참인지 거짓인지 판단할 수 있는 문장

명제는 참과 거짓을 따질 수 있는 문장입니다

명제논리에서는 문장의 주제보다 그 문장이 참인지 거짓인지에 주목합니다. 현재 우리가 답을 알고 있는지는 중요하지 않습니다. 일정한 상황에서 참 또는 거짓으로 판정될 수 있으면 명제로 다룰 수 있습니다.

명제

서울은 대한민국의 수도다.

참으로 판정할 수 있습니다.
명제

7은 짝수다.

거짓으로 판정할 수 있습니다.
질문

오늘 몇 시에 만날까?

참·거짓을 판정하는 문장이 아닙니다.
명령

문을 닫아 주세요.

행동을 요청하는 표현입니다.
눌러서 확인하기 · “내일 비가 온다”도 명제일까요?

네. 내일의 날씨를 지금 확실히 알지 못하더라도, 정해진 지역과 시점을 기준으로 나중에 참 또는 거짓으로 판정할 수 있으므로 명제로 다룰 수 있습니다.

02기호화

문장의 내용을 잠시 접어 두기

명제를 p와 q로 바꾸면 구조가 선명해집니다

한 문장이 길어도 하나의 명제로 다룰 때는 간단한 기호를 붙일 수 있습니다. 이렇게 하면 내용에 흔들리지 않고 문장들이 어떻게 연결되는지 볼 수 있습니다.

p

오늘 비가 온다.

q

운동회가 실내에서 열린다.

¬부정~이 아니다
∧그리고둘 다
∨또는적어도 하나
→조건문이면

p와 q는 문장을 대신하는 이름입니다. 기호 자체에는 특별한 뜻을 넣지 않습니다.

03부정

참과 거짓을 뒤집는 연결사

¬p는 p의 부정입니다

p가 참이면 ¬p는 거짓이고, p가 거짓이면 ¬p는 참입니다.

p

오늘 비가 온다.

¬p

오늘 비가 오지 않는다.

p¬pTFFT
눌러서 확인하기 · “모든 학생이 참석했다”의 부정은 무엇일까요?

이 문장은 양화사를 포함하므로 뒤에서 배우는 술어논리와도 연결됩니다. 뜻으로는 “참석하지 않은 학생이 적어도 한 명 있다”가 정확한 부정입니다.

04그리고·또는

두 명제를 하나로 연결하기

∧는 둘 다, ∨는 적어도 하나를 뜻합니다

p ∧ q

그리고

p와 q가 둘 다 참일 때 참입니다.

“민지는 참석하고 준호도 참석한다.”
p ∨ q

또는

p와 q 가운데 적어도 하나가 참이면 참입니다.

“민지 또는 준호가 참석한다.” 둘 다 참석하는 경우도 포함합니다.

명제논리의 ∨는 보통 ‘포괄적 또는’를 뜻합니다. 일상에서 “둘 중 한 명만”이라고 말할 때는 별도의 조건이 더 필요합니다.

눌러서 확인하기 · p와 q가 둘 다 참이면 p ∨ q는 참일까요?

참입니다. ∨는 하나만 참인 경우와 둘 다 참인 경우를 모두 포함합니다.

05조건문

“이면”의 구조

p → q는 p가 성립할 때 q가 따라야 한다는 뜻입니다

p

이 도형은 정사각형이다.

q

이 도형은 사각형이다.

이 조건문에서 p는 q의 충분조건, q는 p의 필요조건입니다. 정사각형이면 사각형이라는 관계가 주어졌다고 해서 모든 사각형이 정사각형이 되는 것은 아닙니다.

고전 명제논리의 계산 규칙

p → q는 p가 참이고 q가 거짓인 경우에만 거짓입니다. 나머지 세 경우에는 참으로 계산합니다.

눌러서 확인하기 · q → p도 같은 뜻일까요?

같은 뜻이 아닙니다. p → q의 방향을 뒤집은 q → p를 역이라고 합니다. 원래 조건문이 참이어도 역은 거짓일 수 있습니다.

06진리표

가능한 경우를 빠짐없이 검사하기

진리표는 p와 q의 모든 조합을 한 표에 놓습니다

명제가 두 개라면 참·거짓 조합은 네 가지입니다. 각 연결사가 어느 경우에 참인지 한 번에 비교할 수 있습니다.

p와 q의 네 가지 경우와 기본 연결사의 진리값
pq¬pp ∧ qp ∨ qp → q
TTFTTT
TFFFTF
FTTFTT
FFTFFT

조건문 열에서 거짓은 한 줄뿐입니다. “p라고 했는데 q가 성립하지 않은 경우”입니다.

07괄호·범위

어디까지 묶여 있는지 읽기

괄호가 바뀌면 부정이 적용되는 범위도 달라집니다

¬p ∨ q

p의 부정과 q를 ‘또는’으로 연결합니다.

¬(p ∨ q)

p ∨ q 전체를 부정합니다.

두 식은 모양이 비슷하지만 진리값이 달라질 수 있습니다. 긴 식을 읽을 때는 괄호와 부정 기호가 어느 부분까지 적용되는지 먼저 확인하면 실수가 크게 줄어듭니다.

눌러서 확인하기 · ¬(p ∨ q)가 참이려면?

p ∨ q가 거짓이어야 합니다. 따라서 p와 q가 둘 다 거짓이어야 합니다.

08동치

표현이 달라도 같은 진리값

모든 경우에서 값이 같으면 두 식은 논리적으로 동치입니다

두 식의 진리표를 비교했을 때 모든 행의 값이 같다면 논리적 동치라고 합니다. 동치식은 복잡한 표현을 더 읽기 쉬운 형태로 바꾸는 데 쓰입니다.

¬(p ∧ q)≡¬p ∨ ¬q드모르간 법칙
¬(p ∨ q)≡¬p ∧ ¬q드모르간 법칙
p → q≡¬p ∨ q조건문의 동치 표현

“민지와 준호가 둘 다 참석한다”의 부정

→ “민지가 참석하지 않거나 준호가 참석하지 않는다.”

눌러서 확인하기 · 동치인지 가장 확실하게 확인하는 방법은?

두 식의 진리표를 만들고 모든 행의 진리값을 비교합니다. 한 행이라도 값이 다르면 논리적으로 동치가 아닙니다.

3문제로 마무리

명제논리 핵심 확인

1. p와 q가 모두 참일 때 p ∨ q의 값은?

참(T)입니다. ∨는 둘 중 적어도 하나가 참이면 참입니다.

2. p → q가 거짓이 되는 한 가지 경우는?

p가 참이고 q가 거짓일 때입니다.

3. ¬(p ∨ q)와 동치인 식은?

¬p ∧ ¬q입니다.

사용 설명서에서 더 깊이

명제논리 관련 수업으로 이어가기

명제논리 완료

이제 문장을 진리값의 구조로 읽을 수 있습니다

명제를 기호로 바꾸고, 기본 연결사로 묶고, 진리표와 동치식을 이용해 구조를 검사하는 흐름을 한 번 완주했습니다.