Тема 15. Алгебра логики – преобразование логических выражений

15.04 Побитовая конъюнкция

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела алгебра логики – преобразование логических выражений
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#29714

Обозначим через m&n  поразрядную конъюнкцию неотрицательных целых чисел m  и n  .

Так, например, 14&5 = 11102&01012 = 01002 = 4  .

Для какого наибольшего целого числа A  формула

---------
(x&A  ⁄= 0)∨ (x&74 = 0 → x&65 ⁄= 0)

тождественно истинна (т. е. принимает значение 1 при любом неотрицательном целом значении переменной x  )?

Показать ответ и решение

Решение аналитически

Для начала упростим данное выражение раскрыв импликацию и отрицание:

---------   ----------
(x&A  ⁄= 0)∨((x&74 = 0)∨ (x &65 ⁄= 0))

(x&A = 0)∨ (x&74 ⁄= 0)∨ (x &65 ⁄= 0)

Отделим скобками известную часть выражения от части с A  :

(x&A  = 0)∨((x&74 ⁄= 0)∨ (x &65 ⁄= 0))

Сделаем отрицание известной части, чтобы найти те значения x  , которые будут давать истину для отрицания.

(x&74 = 0) ∧(x&65 = 0)

Выпишем поразрядную конъюнкцию (x&65 = 0)  :

 1000001
 xxxxxxx
----------
 x00000x

Значит для истинности отрицания числа x  должны в двоичном виде принимать вид ...x0xxxxx0  , где x – любая цифра.

Теперь выпишем поразрядную конъюнкцию (x &74 = 0)  с учётом известных цифр в числах x  :

  1001010
  0xxxxx0
----------
  000b0b0

Условие (x&65 = 0)  выполнится, если на месте b  будет стоять 0. Значит в числах x  обязательно должен быть ноль в 1 и 3 разряде. Тогда, все x  , которые дают истину для отрицания известной части имеют вид: ...x0xx0x00  .

Для всех таких чисел x  должно быть истинным условие (x&A  = 0)  . Значит, двоичная запись числа A  обязательно должна иметь вид x00x0xx  , чтобы при поразрядной конъюнкции с любым числом x  все разряды были нулями.

Тогда, чтобы найти наибольшее значение A  , подставим на место x единицы: A = 1001011 = 75
           2    10  .

 

Решение программой:

Для нахождения наибольшего целого числа A  , при котором выражение

(x&A--⁄=-0)∨ (x&74 = 0 → x&65 ⁄= 0)

тождественно истинно для всех неотрицательных x  , используем программный перебор. Идея заключается в том, чтобы проверить все значения A  от 1000 вниз до 1. Для каждого A  перебираем x  от 0 до 999 и проверяем выполнение логической формулы. Если формула ложна хотя бы для одного x  , текущее A  отбрасываем. Если формула истинна для всех x  , выводим этот A  как наибольшее подходящее и прекращаем перебор.

# функция проверяет выполнение формулы для конкретного A
def f(a):
    # перебираем все значения x от 0 до 999
    for x in range(1000):
        # проверяем истинность формулы для текущего x и a
        if ((x & a == 0) or ((x & 74 == 0) <= (x & 65 != 0))) == 0:
            return False
    return True

# перебор возможных значений A от 1000 до 1 включительно
for a in range(1000, 0, -1):
    # если формула выполняется для всех x, выводим A и прекращаем перебор
    if f(a):
        print(a)
        break

Ответ: 75

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!