Задание № 14 · ЕГЭ

Задачи на логическое кодирование

Как составлять таблицы истинности и находить значения логических выражений
6 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Задачи на логическое кодирование проверяют умение переводить условие в логическое выражение, строить таблицу истинности и анализировать полученные строки. Перед изучением темы полезно повторить [[truth-table:таблицы истинности]], [[logical-operation:логические операции]] и [[boolean-value:логические значения]].

1. Что кодируется логическим выражением

В логических задачах высказывания обозначают переменными: \(A\), \(B\), \(C\) и так далее. Каждая переменная принимает одно из двух [[boolean-value:логических значений]]: 1 — истина, 0 — ложь. Например, \(A\) может означать «число делится на 3», а \(B\) — «число больше 10».

Из переменных с помощью операций строят [[logical-expression:логические выражения]]. Основные операции: отрицание \(\neg A\), конъюнкция \(A \land B\) («и»), дизъюнкция \(A \lor B\) («или»), исключающее «или» \(A \oplus B\) и импликация \(A \to B\) («если \(A\), то \(B\)»). Скобки задают порядок вычислений.

D
Логическое выражение

Логическое выражение — запись, составленная из логических переменных, констант 0 и 1, операций и скобок. Результат выражения также является логическим значением: 0 или 1.

T
Порядок выполнения операций

Если скобки не указаны, сначала выполняется отрицание, затем конъюнкция, потом дизъюнкция и исключающее «или», после этого импликация. На экзамене безопаснее расставлять скобки явно и вычислять выражение по промежуточным столбцам.

\[\neg A=1\iff A=0;\qquad A\land B=1\iff A=1\text{ и }B=1\]
\[A\lor B=0\iff A=0\text{ и }B=0;\qquad A\to B\equiv \neg A\lor B\]

2. Сколько строк должно быть в таблице

Если в выражении встречаются \(n\) различных переменных, таблица истинности содержит \(2^n\) строк — по одной строке для каждого набора значений. Например, для трёх переменных \(A\), \(B\), \(C\) будет \(2^3=8\) наборов.

Число переменныхЧисло наборов
12
24
38
416
532

Переменные обычно записывают слева направо, а их значения перебирают систематически: последняя переменная меняется в каждой строке, предпоследняя — через одну строку, следующая — через две. Такой порядок похож на запись двоичных чисел от \(0\) до \(2^n-1\).

ABCНомер набораНабор
0001000
0012001
0103010
0114011
1005100
1016101
1107110
1118111
Практический приём

Сначала выпишите все различные переменные, даже если одна из них встречается несколько раз. Затем вычислите число строк \(2^n\). Пропуск набора или повтор строки приводит к неверному ответу независимо от правильности дальнейших вычислений.

Микро-проверка

Сколько строк должна иметь таблица истинности выражения \((A\lor B)\land(\neg A\lor C)\)?

3. Алгоритм построения таблицы истинности

Полная таблица должна показывать не только исходные переменные, но и промежуточные результаты. Это уменьшает количество ошибок и позволяет быстро проверить отдельные части выражения.

  1. Выпишите все различные переменные и определите число строк \(2^n\).
  2. Заполните столбцы переменных всеми наборами нулей и единиц.
  3. Разбейте выражение на простые части, начиная с внутренних скобок.
  4. Для каждой части создайте отдельный столбец.
  5. Вычислите итоговый столбец и при необходимости выпишите номера строк, где результат равен 1.

Если требуется найти строки, в которых выражение истинно, достаточно просмотреть итоговый столбец. Если требуется восстановить выражение или установить соответствие между столбцами, сравнивайте столбцы по всем строкам, а не по нескольким выбранным примерам.

Смысл итогового столбца

Итоговый столбец — это функция от переменных. Каждому набору входных значений соответствует ровно один результат. Два выражения равносильны, если их итоговые столбцы совпадают во всех строках.

4. Разобранный пример

Построим таблицу и найдём наборы, на которых истинно выражение \(F=(A\land\neg B)\lor(B\land C)\). Здесь три переменные, поэтому потребуется 8 строк. Удобно сначала вычислить \(\neg B\), затем \(A\land\neg B\) и \(B\land C\).

1
В выражении три различные переменные.
\(\displaystyle n=3\quad\Rightarrow\quad 2^3=8\text{ строк}\)
2
Сначала находим отрицание переменной \(B\).
\(\displaystyle \neg B\)
3
Затем вычисляем первую конъюнкцию.
\(\displaystyle X=A\land\neg B\)
4
Отдельно вычисляем вторую конъюнкцию.
\(\displaystyle Y=B\land C\)
5
Последняя операция — дизъюнкция промежуточных результатов.
\(\displaystyle F=X\lor Y\)
ABC¬BA ∧ ¬BB ∧ CF
0001000
0011000
0100000
0110011
1001101
1011101
1100000
1110011
№
Ответ по таблице

Итог \(F=1\) получается в строках с наборами \((A,B,C)=(0,1,1)\), \((1,0,0)\), \((1,0,1)\) и \((1,1,1)\). Важно не перепутать номер строки с самим набором значений.

5. Анализ выражений и быстрые преобразования

Не всегда нужно строить полную таблицу. Иногда выражение можно упростить с помощью законов логики. Например, конъюнкция с единицей не меняет значение, а дизъюнкция с единицей всегда даёт 1.

\[A\land 1=A;\qquad A\lor 0=A;\qquad A\land 0=0;\qquad A\lor 1=1\]
\[A\lor\neg A=1;\qquad A\land\neg A=0;\qquad \neg(\neg A)=A\]

Полезны законы де Моргана: отрицание конъюнкции превращается в дизъюнкцию отрицаний, а отрицание дизъюнкции — в конъюнкцию отрицаний. Эти преобразования помогают проверять ответ и сокращать выражения.

\[\neg(A\land B)=\neg A\lor\neg B;\qquad \neg(A\lor B)=\neg A\land\neg B\]

В задачах на перебор часто ищут количество наборов, где выражение истинно. Для небольших выражений надёжнее построить таблицу. Для больших выражений сначала используют ограничения: конъюнкция требует истинности всех множителей, а дизъюнкция становится истинной уже при одном истинном слагаемом.

!
Частые ошибки

1) Считают повторяющуюся переменную новой. 2) Используют \(n\) строк вместо \(2^n\). 3) Читают \(A\to B\) как «\(A\) и \(B\)»; импликация ложна только при \(A=1\), \(B=0\). 4) Неверно применяют отрицание к скобкам: \(\neg(A\lor B)\) не равно \(\neg A\lor\neg B\). 5) Выполняют операции слева направо, игнорируя скобки и приоритет.

6. Как решать экзаменационные задачи

В заданиях формата ЕГЭ-14 выражение может быть дано словами, таблицей, схемой или набором условий. Сначала переведите каждое условие в обозначение, затем определите, какие переменные действительно входят в задачу. После этого выберите способ решения: полная таблица, упрощение или перебор подходящих наборов.

  • Обозначить высказывания короткими переменными.
  • Проверить, что одинаковые высказывания имеют одинаковые обозначения.
  • Расставить скобки и определить последнюю операцию.
  • Сверить число строк с числом различных переменных.
  • Проверить итог хотя бы на двух крайних наборах: всех нулей и всех единиц.

Для автоматической проверки можно представить наборы как двоичные числа, но на экзамене таблица обычно надёжнее программы. Связь логических значений с двоичным кодом особенно полезна при изучении общего раздела [[logic-coding:логического кодирования]].

Q
Быстрый тест по теме

Проверь себя

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · число строк
Сколько строк нужно для четырёх переменных?
Главное за минуту

Главное

  • Для \(n\) различных переменных таблица истинности содержит \(2^n\) строк.
  • Выражение вычисляют по скобкам, приоритету операций и промежуточным столбцам.
  • Итоговый столбец показывает значение функции на каждом наборе переменных.
  • Импликация ложна только при \(A=1\) и \(B=0\); законы де Моргана помогают преобразовывать отрицания.
  • Перед сдачей ответа проверьте число переменных, число строк и несколько строк итогового столбца.