Unit 5 Answers

1. The equivalences follow by showing that the appropriate pairs of columns of the following table agree.

p p and.gif (67 bytes) F p or.gif (64 bytes) T p or.gif (64 bytes) p
T F T T
F F T F

2.

p     q     r q or.gif (64 bytes) r p and.gif (67 bytes) (q or.gif (64 bytes) r) p and.gif (67 bytes) q p and.gif (67 bytes) r (p and.gif (67 bytes) q) or.gif (64 bytes) (p and.gif (67 bytes) r)
T    T    T T T T T T
T    T    F T T T F T
T    F    T T T F T T
T    F    F F F F F F
F    T    T T F F F F
F    T    F T F F F F
F    F    T T F F F F
F    F    F F F F F F

3. a) If the hypothesis p is true, by the definition of disjunction, the conclusion p or.gif (64 bytes) q is also true.

If p is false on the other hand, then by the definition of implication p imp.gif (64 bytes) (p or.gif (64 bytes) q)

is true.

Altenatively, p imp.gif (64 bytes) (p or.gif (64 bytes) q) eqvT.gif (73 bytes) (not.gif (54 bytes) p or.gif (67 bytes) (p or.gif (67 bytes) q)) eqvT.gif (73 bytes) ((not.gif (54 bytes) p or.gif (67 bytes) p ) or.gif (64 bytes) q) eqvT.gif (73 bytes) (T or.gif (64 bytes) q) eqvT.gif (73 bytes) T

b) If the hypothesis p and.gif (67 bytes) q is true, then both p and q are true so that the conclusion p imp.gif (64 bytes) q is also true. If the hypothesis is false, then "if-then" statement is always true.

This can also be proven similarly to the alternative proof for a).

c) If the hypothesis not.gif (54 bytes) (pimp.gif (64 bytes) q) is true, then p imp.gif (64 bytes) q is false, so that p is true and q is false.  Hence, the conclusion not.gif (54 bytes) q is true.If the hypothesis is false, then "if-then" statement is always true.

This can also be proven similarly to the alternative proof for a).

4. a) If p is true, then p or.gif (64 bytes) (p and.gif (67 bytes) q) is true since the first proposition in the disjunction is true.  On the other hand, if pis false, then p and.gif 
(67 bytes) q is also false, so p or.gif (64 bytes) (p and.gif (67 bytes) q) is false.  Since p and p or.gif (64 bytes) (p and.gif (67 bytes) q) always have the same truth value, they are equivalent.

This can also be proven similarly to b).

b) [ p and.gif (64 bytes) (p or.gif (67 bytes) q) ]

eqvT.gif (73 bytes) [ (p or.gif (64 bytes) F ) and.gif (67 bytes) (p or.gif (64 bytes) q) ]

eqvT.gif (73 bytes) [ (p or.gif (64 bytes) ( F and.gif (67 bytes) q) ] eqvT.gif (73 bytes) [ p or.gif (64 bytes) F ] eqvT.gif (73 bytes) p

This can also be proven similarly to a).

5. a) (p and.gif (67 bytes) not.gif (54 bytes) q and.gif (67 bytes) not.gif (54 bytes) r)

b) (p and.gif (64 bytes) q and.gif (67 bytes) r) or.gif (64 bytes)s

c) (p or.gif (64 bytes) T) and.gif (67 bytes) (q or.gif (64 bytes) F) 

6. (p and.gif (67 bytes) not.gif (54 bytes) q and.gif (67 bytes) not.gif (54 bytes) r ) or.gif (64 bytes) ( not.gif (54 bytes) p and.gif (67 bytes) q and.gif (67 bytes) not.gif (54 bytes) r ) or.gif (64 bytes) ( not.gif (54 bytes) p and.gif (67 bytes) not.gif (54 bytes) q and.gif (67 bytes) r )