恆真式

恆真式（tautology）又称为套套邏輯、恆真句、恆真式或重言式等。

恆真式是指在任何情況下皆為真的命題，例如经典逻辑中的P\vee\neg P、P\to P、(P\wedge Q)\vee R\leftrightarrow (P\vee R)\wedge (Q\vee R)或“A=B，B=C，则A=C”。

命題邏輯的恆真式
命題邏輯上，如某式為一連串命題變項的組合，將每個命題變項分別代入真、假，運算結果總是為真，則該式為一恆真式。

恆真式有無限多種，以下為常見例子：
(A \lor \lnot A)（A或非A）：此即排中律，此式只有一個命題變項A*，根據定義，無論將A代入「真」或代入「假」，運算結果都會是「真」
(A \to B) \Leftrightarrow(\lnot B \to \lnot A)（若A蘊涵B則非B蘊涵非A*，反之亦然）：此即換質換位律
((\lnot A \to B) \land(\lnot A \to \lnot B)) \to A（若非A蘊涵B且非A蘊涵非B，則非A恆為假，則A*恆為真）：此即歸謬法的原理
\lnot(A \land B) \Leftrightarrow(\lnot A \lor \lnot B)（若非A且B皆為真，則非A或非B*為真，反之亦然）：此即德摩根定律
((A \to B)\land(B \to C)) \to(A \to C)（若A蘊涵B且B蘊涵C，則A蘊涵C*）：此即三段論的原理
((A \lor B)\land(A \to C) \land(B \to C)) \to C（若A或B其中之一為真，且兩者皆蘊涵C，則C*為真）：此即枚舉法之原理

恆真式的證明
命題邏輯上證明恆真式的方式之一是代入真值表，對於有n個變項的式子，總共會有2n種組合。因此有時會非常複雜。

例如以下式子：
:((A \land B) \to C) \Leftrightarrow(A \to (B \to C))。

可將A、B、C分別以真或假代入，然後根據規則算出各子式的真假值，最後算出整個式子真假值：

由於每一列的最後運算結果皆為「真」（T），故此式為恆真式。

另外一些方式是用語法方式如自然演繹法等從空集合中證明出恆真句。

恆真蘊涵
如果所有讓R為真的命題賦值情況下S也都會為真，則稱R 恆真蘊涵（恆蘊涵）S，可記為R \models S，這相當於恆真式R \to S。

假設S為A \land(B \lor \lnot B)，而R是A \land C。此時S不是恆真式，因為A為假時S為假；但R \models S，因為一切使R為真的情況都會使A為真，而一切使A為真的情況都會使S為真。

根據定義，如果R為矛盾（恆假）命題，則R恆蘊涵S，因為沒有任何情況可使R為真，而當R為假時條件式R \to S總是為真。

参考资料
引用
来源
*左孝凌，李为鉴，刘永才．离散数学：上海科学技术文献出版社，1982年
*王礼萍, 张树功. 重言式和矛盾式的代数化证明[J]. 计算机与数字工程, 2009, 37(8):17-21.
*耿素云 屈婉玲 张立昂 ．离散数学：清华大学出版社，2008：7
*张凤霞. 基于一元算子的模糊蕴涵和余蕴涵及其广义重言式研究[D]. 山东大学, 2014.