Proposiciones booleanas compuestas

Aprende a formar proposiciones compuestas a partir de proposiciones simples con Y, O y NO, a pasar de palabras a símbolos y a hallar su valor de verdad.

Avanzado25 minLección

Definición

Una proposición simple es una frase que es verdadera o falsa, por ejemplo "Está lloviendo." Una proposición compuesta une dos o más proposiciones simples con los operadores lógicos Y (∧\land), O (∨\lor) y NO (¬\neg). Su valor de verdad depende solo de los valores de verdad de sus partes.
Escribimos 1 para verdadero y 0 para falso. Las tablas interactivas de esta lección también usan 1 y 0.
De palabras a símbolos. Sea PP: "Está lloviendo" y QQ: "Hace frío".
En palabrasSímbolosVerdadera cuando
Está lloviendo y hace frío.P∧QP \land Qlas dos partes son verdaderas
Está lloviendo o hace frío.P∨QP \lor Qal menos una parte es verdadera
No está lloviendo.¬P\neg PPP es falsa
Está lloviendo pero no hace frío.P∧¬QP \land \neg QPP es verdadera y QQ es falsa
Ni está lloviendo ni hace frío.¬P∧¬Q\neg P \land \neg Qlas dos partes son falsas
Palabras clave: *y*, *pero*, *tanto ... como* significan Y. *o* significa O, que también es verdadero cuando las dos partes son verdaderas. *no*, *no es cierto que* significan NO.
Hallar el valor de verdad en 3 pasos:
  1. 1.Da a cada proposición simple su valor: 1 o 0.
  2. 2.Calcula las partes entre paréntesis y cada NO.
  3. 3.Combina los resultados con Y u O.
Los cuatro casos de dos proposiciones (empezando por 0, como en la tabla interactiva; la lección Tablas de verdad empieza por T, y los dos órdenes muestran los mismos casos):
PPQQP∧QP \land QP∨QP \lor Q¬P\neg P
00001
01011
10010
11110
Tres partes, ocho casos. Con una tercera proposición RR hay 23=82^3 = 8 casos, y los paréntesis muestran qué partes van juntas. Para (P∨Q)∧¬R(P \lor Q) \land \neg R:
PPQQRRP∨QP \lor Q¬R\neg R(P∨Q)∧¬R(P \lor Q) \land \neg R
000010
001000
010111
011100
100111
101100
110111
111100
Esta proposición compuesta es verdadera en 3 de los 8 casos: cuando al menos una de PP y QQ es verdadera y RR es falsa. Cómo leer una proposición sin paréntesis (la precedencia de operadores) es el tema de la lección Expresiones booleanas.

Pruébalo ahora

Sea PP: "El perro tiene hambre" y QQ: "El perro está cansado". ¿Qué símbolos significan "El perro tiene hambre y está cansado"?

Ejemplos resueltos

Sea PP: "La tienda está abierta" y QQ: "Tengo dinero". Escribe cada frase en símbolos: (a) La tienda está abierta y tengo dinero. (b) La tienda no está abierta o tengo dinero. (c) La tienda está abierta pero no tengo dinero. (d) La tienda no está abierta y no tengo dinero.

1

Frase (a)

La palabra *y* une dos partes que se afirman ambas como verdaderas → P∧QP \land Q

2

Frase (b)

*no* pertenece solo a la primera parte, *o* une las dos partes → ¬P∨Q\neg P \lor Q

3

Frase (c)

*pero* significa Y, y *no tengo dinero* es la negación de QQ → P∧¬QP \land \neg Q

4

Frase (d)

Las dos partes están negadas y unidas con *y* → ¬P∧¬Q\neg P \land \neg Q

Errores comunes

Pensar que "PP o QQ" es falsa cuando las dos partes son verdaderas

Por qué está mal: En el día a día *o* suele significar una cosa o la otra, pero no las dos. En lógica O es inclusivo: 1∨1=11 \lor 1 = 1.

Correcto: P∨QP \lor Q solo es falsa cuando las dos partes son falsas. Para una pero no las dos existe otro operador: el O exclusivo (XOR).

Negar "Me gustan el té y el café" como "No me gusta ni el té ni el café"

Por qué está mal: *Ni ... ni* solo es verdadero cuando las dos partes son falsas (1 caso). La negación de una proposición con Y debe ser verdadera siempre que al menos una parte sea falsa (3 casos).

Correcto: Di "No es cierto que me gusten tanto el té como el café": al menos uno de los dos no me gusta. La regla general (leyes de De Morgan) llega en la lección Álgebra de Boole.

Leer ¬P∧Q\neg P \land Q como si fuera ¬(P∧Q)\neg(P \land Q)

Por qué está mal: Sin paréntesis, NO se aplica solo a la proposición que va justo después. Para P=0P = 0 y Q=0Q = 0: ¬P∧Q=1∧0=0\neg P \land Q = 1 \land 0 = 0, pero ¬(P∧Q)=¬0=1\neg(P \land Q) = \neg 0 = 1.

Correcto: Comprueba a qué afecta el NO. Escribe paréntesis cuando el NO deba aplicarse a toda la proposición compuesta.

No reconocer *pero* como Y

Por qué está mal: "El examen fue difícil pero aprobé" suena a contraste, pero se afirma que las dos partes son verdaderas.

Correcto: Traduce *pero*, *aunque* y *tanto ... como* como Y: H∧SH \land S (examen difícil Y aprobado).

Visual interactivo

Tabla de verdad

P ∧ Q
PQP ∧ Q
000
010
100
111

1= Verdadero0= Falso

Tabla de verdad

Expresión(P ∨ Q) ∧ ¬R
PQRP ∨ Q¬R(P ∨ Q) ∧ ¬R
000010
001000
010111
011100
100111
101100
110111
111100

1= Verdadero0= Falso

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Problemas de práctica

18 problemas
Problema 1 de 18
Fácil

Sea PP: "El perro tiene hambre" y QQ: "El perro está cansado". ¿Qué símbolos significan "El perro tiene hambre y está cansado"?

Por qué es importante

Casi todas las reglas que encuentras son proposiciones compuestas:
  • Tiendas en línea y buscadores: un filtro como "zapatos Y talla 38 Y NO rojo" combina tres condiciones
  • Programación: condiciones como (sesión iniciada Y NO bloqueado) O administrador deciden qué hace una aplicación a continuación
  • Normas y carteles: "Los menores de 12 años entran gratis si vienen con un adulto" se cumple o no según dos hechos
  • Argumentos y debates: saber exactamente cuándo O y NO son verdaderos te ayuda a detectar frases que suenan parecidas pero dicen cosas distintas
  • Circuitos digitales: cada chip está hecho de Y, O y NO, los mismos operadores que usas aquí
Ya conoces Y, O y NO por separado. En esta lección los combinas en proposiciones más largas y hallas su valor de verdad con seguridad.

Aplicaciones del mundo real

Filtros de tiendas en línea

Las tiendas y los buscadores combinan condiciones con Y, O y NO para decidir qué artículos ves.

Ejemplo:

El filtro (negro O azul) Y NO usado muestra solo artículos nuevos, en cualquiera de los dos colores.

1Inténtalo tú mismo

Un filtro muestra una chaqueta si (B∨S)∧C(B \lor S) \land C, donde BB: la chaqueta es azul, SS: está rebajada, CC: cuesta menos de 50 dólares. Una chaqueta es azul, está rebajada y cuesta 65 dólares.

¿Muestra el filtro esta chaqueta?

Paso 1: Escribe la expresión matemática

Con 1 y 0, Y funciona como una multiplicación. Escribe el último paso como un producto:

Reglas de juego en el código

Los videojuegos y las aplicaciones comprueban condiciones compuestas muchas veces por segundo para decidir qué pasa después.

Ejemplo:

Una puerta se abre si (llave Y NO alarma). Con la llave y sin alarma: 1∧¬0=1∧1=11 \land \neg 0 = 1 \land 1 = 1, así que la puerta se abre.

2Inténtalo tú mismo

Una jugadora sube de nivel si S∧(¬T∨K)S \land (\neg T \lor K), donde SS: la puntuación es al menos 100, TT: se acabó el tiempo, KK: tiene una llave extra.

¿En cuántos de los 8 casos sube de nivel?

Paso 1: Escribe la expresión matemática

Escribe la cantidad como los casos con SS verdadera menos los casos que fallan:

Normas y carteles

Las normas de los carteles, las entradas y los contratos son proposiciones compuestas, y a menudo importa saber exactamente cuándo NO se cumple una norma.

Ejemplo:

"Aparcamiento gratis los domingos o después de las 20 h" se cumple un domingo a mediodía, un lunes a las 21 h y también un domingo a las 21 h.

3Inténtalo tú mismo

Un cartel de un museo dice: los niños entran gratis si tienen menos de 12 años y vienen con un adulto. Sea UU: el niño tiene menos de 12 años, AA: el niño viene con un adulto.

¿En cuántos de los 4 casos NO se cumple la norma de entrada gratis?

Paso 1: Escribe la expresión matemática

Escribe la cantidad como todos los casos menos los casos en que se cumple la norma:

Puntos clave

  • 1Una proposición compuesta une proposiciones simples con Y (∧\land), O (∨\lor) y NO (¬\neg)
  • 2*y* y *pero* se traducen como Y, *o* como O, *no* y *no es cierto que* como NO
  • 3Y solo es verdadero cuando las dos partes son verdaderas; O solo es falso cuando las dos partes son falsas
  • 4Para hallar el valor de verdad, da 1 o 0 a cada parte, calcula los paréntesis y cada NO, y luego combina
  • 5Los paréntesis deciden a qué se aplica el NO: ¬(P∧Q)\neg(P \land Q) no es lo mismo que ¬P∧Q\neg P \land Q
  • 6Con 3 proposiciones simples hay 23=82^3 = 8 casos, y la negación de una proposición con Y es verdadera siempre que al menos una parte sea falsa

Preguntas frecuentes

No siempre. El operador O es siempre inclusivo: también es verdadero cuando las dos partes son verdaderas. En el día a día, *o ... o* suele sugerir una pero no las dos. Cuando una frase quiere decir claramente una pero no las dos, escríbela como O exclusivo (XOR): (P∨Q)∧¬(P∧Q)(P \lor Q) \land \neg(P \land Q). Si no, léela como O.
No siempre. El operador O es siempre inclusivo: también es verdadero cuando las dos partes son verdaderas. En el día a día, *o ... o* suele sugerir una pero no las dos. Cuando una frase quiere decir claramente una pero no las dos, escríbela como O exclusivo (XOR): (P∨Q)∧¬(P∧Q)(P \lor Q) \land \neg(P \land Q). Si no, léela como O.
Con dos partes y un solo operador, no. En cuanto aparecen Y y O juntos, o un NO debe aplicarse a más de una proposición, los paréntesis aclaran el significado. Las reglas para leer una proposición sin paréntesis (NO antes que Y antes que O) llegan en la lección Expresiones booleanas.
En parte. Con 1 y 0, Y funciona como una multiplicación (1×0=01 \times 0 = 0, 1×1=11 \times 1 = 1) y NO PP es igual a 1−P1 - P. La calculadora de esta lección no conoce las palabras Y, O y NO, así que úsala para estos productos y para contar casos como 232^3.
Una proposición debe ser verdadera o falsa. Una pregunta como "¿Está lloviendo?" o una orden como "¡Cierra la puerta!" no tiene valor de verdad, así que no puede ser una de las partes.

Glosario

Proposición simple
Una sola frase que es verdadera o falsa, por ejemplo "77 es primo"
Proposición compuesta
Una proposición formada por proposiciones simples con Y, O y NO, por ejemplo P∧¬QP \land \neg Q
Valor de verdad
Si una proposición es verdadera (1) o falsa (0)
Conjunción (Y)
P∧QP \land Q, verdadera solo cuando las dos partes son verdaderas
Disyunción (O)
P∨QP \lor Q, verdadera cuando al menos una parte es verdadera
Negación (NO)
¬P\neg P, verdadera exactamente cuando PP es falsa

Tarjeta de fórmulas

Y (conjunción)

P∧QP \land Q

Verdadera (1) solo cuando $P$ y $Q$ son las dos verdaderas

O (disyunción)

P∨QP \lor Q

Falsa (0) solo cuando $P$ y $Q$ son las dos falsas

NO (negación)

¬P\neg P

Invierte el valor: $\neg 1 = 0$ y $\neg 0 = 1$

Número de casos

2n2^n

$n$ proposiciones simples dan $2^n$ casos: 4 para dos, 8 para tres

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