3. Equivalências e leis de De Morgan

Negação de proposições compostas, equivalências da condicional e da bicondicional e simplificação segura de fórmulas da lógica proposicional.

Equivalências e leis de De Morgan

Equivalente: mesmo valor em todas as atribuições. Negação: valor oposto em cada atribuição. Uma coincidência não confirma equivalência; uma divergência a refuta. P≡QP\equiv Q exatamente quando P↔QP\leftrightarrow Q é tautologia.

Negue o grupo inteiro

FórmulaNegação equivalente
p∧qp\land q¬p∨¬q\neg p\lor\neg q — basta uma parte falsa.
p∨qp\lor q¬p∧¬q\neg p\land\neg q — ambas precisam ser falsas.
p→qp\to qp∧¬qp\land\neg q — antecedente verdadeiro e consequente falso.
p↔qp\leftrightarrow q(p∧¬q)∨(¬p∧q)(p\land\neg q)\lor(\neg p\land q) — valores diferentes.

De Morgan: negue as partes e troque ∧\land por ∨\lor, ou ∨\lor por ∧\land. Vale para cadeias do mesmo conectivo; em grupos aninhados, avance de fora para dentro. Elimine ¬¬p\neg\neg p como pp.

¬(p∨(q∧r))≡¬p∧(¬q∨¬r).\neg\bigl(p\lor(q\land r)\bigr)\equiv\neg p\land(\neg q\lor\neg r).

“Não ambos” = ¬(p∧q)\neg(p\land q); “nem um nem outro” = ¬(p∨q)\neg(p\lor q). O “ou” padrão inclui ambas as alternativas, salvo exclusividade expressa.

Preserve a condicional ou a bicondicional

TransformaçãoForma e cuidado
Eliminar a setap→q≡¬p∨qp\to q\equiv\neg p\lor q. Ambas são falsas somente com pp verdadeira e qq falsa.
Contrapositiva¬q→¬p\neg q\to\neg p equivale a p→qp\to q.
Conversaq→pq\to p não equivale em geral à original.
Inversa¬p→¬q\neg p\to\neg q não equivale em geral à original; equivale à conversa.
Bicondicionalp↔q≡(p→q)∧(q→p)≡(p∧q)∨(¬p∧¬q)p\leftrightarrow q\equiv(p\to q)\land(q\to p)\equiv(p\land q)\lor(\neg p\land\neg q).

Negar os dois lados de uma bicondicional mantém a concordância: ¬p↔¬q≡p↔q\neg p\leftrightarrow\neg q\equiv p\leftrightarrow q.

Conectivos compostos: mantenha o antecedente inteiro e negue o consequente inteiro antes de abrir agrupamentos.

¬((p∨q)→r)≡(p∨q)∧¬r.\neg\bigl((p\lor q)\to r\bigr)\equiv(p\lor q)\land\neg r.

¬(p→(q∨r))≡p∧¬q∧¬r.\neg\bigl(p\to(q\lor r)\bigr)\equiv p\land\neg q\land\neg r.

A negação da bicondicional também equivale à disjunção exclusiva: (p∨q)∧¬(p∧q)(p\lor q)\land\neg(p\land q).

Simplifique com uma regra

PadrãoResultado
p∧pp\land p; p∨pp\lor ppp
p∧(q∨r)p\land(q\lor r)(p∧q)∨(p∧r)(p\land q)\lor(p\land r)
p∨(q∧r)p\lor(q\land r)(p∨q)∧(p∨r)(p\lor q)\land(p\lor r)
p∨¬pp\lor\neg p; p∧¬pp\land\neg p⊤\top (sempre verdadeira); ⊥\bot (sempre falsa).
p∧⊤p\land\top; p∨⊥p\lor\botpp
p∨⊤p\lor\top; p∧⊥p\land\bot⊤\top; ⊥\bot, respectivamente.
p∨(p∧q)p\lor(p\land q); p∧(p∨q)p\land(p\lor q)pp — absorção.

Pode trocar a ordem ou reagrupar parcelas ligadas pelo mesmo ∧\land ou ∨\lor. Com conectivos misturados, preserve parênteses e aplique a regra correspondente. Substitua somente a parte equivalente; não mude o restante da estrutura.