[题1.10] 求下列函数的反函数(用德·摩根定理),并将求出的反函数化简成为最简与或式:-|||-(1) (A+overline (B))overline (C)+overline (C)D-|||-(2) (overline (AB)+overline (BD))(AC+BD)-|||-(3) cdot overrightarrow (B+C)+overrightarrow (AD)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查逻辑函数的反函数求解及化简能力,需熟练掌握德摩根定理的应用,以及逻辑代数的化简技巧。
解题核心思路:
- 反函数定义:原函数输出取反后,交换输入输出变量,得到反函数表达式。
- 德摩根定理:用于将原函数表达式转换为反函数表达式,需注意对偶操作的层次分解。
- 化简方法:通过逻辑代数规则(如分配律、吸收律等)将反函数化简为最简与或式。
破题关键点:
- 分层应用德摩根定理:对复合逻辑表达式逐层取反,避免遗漏。
- 合并同类项:利用逻辑恒等式(如 $X + X'Y = X + Y$)简化表达式。
- 观察公共因子:提取公共因子或重组项,进一步压缩表达式。
(1) $(A+\overline{B})\overline{C} + \overline{C}D$
求反函数
原函数 $F = (A+\overline{B})\overline{C} + \overline{C}D$,反函数 $\overline{F}$ 为:
$\overline{F} = \left[(A+\overline{B})\overline{C}\right]' \cdot (\overline{C}D)'$
应用德摩根定理
- $\left[(A+\overline{B})\overline{C}\right]' = (A+\overline{B})' + C = A'\cdot B + C$
- $(\overline{C}D)' = C + \overline{D}$
展开并化简
$\overline{F} = (A'B + C)(C + \overline{D}) = A'BC + A'B\overline{D} + C$
- 吸收律:$C$ 包含 $A'BC$,故 $\overline{F} = C + A'B\overline{D}$
(2) $(\overline{AB} + \overline{BD})(AC + BD)$
求反函数
原函数 $F = (\overline{AB} + \overline{BD})(AC + BD)$,反函数 $\overline{F}$ 为:
$\overline{F} = (\overline{AB})' \cdot (\overline{BD})' + (AC)' \cdot (BD)'$
应用德摩根定理
- $(\overline{AB})' = AB$
- $(\overline{BD})' = BD$
- $(AC)' = A' + C'$
- $(BD)' = B' + D'$
展开并化简
$\overline{F} = AB \cdot BD + (A' + C')(B' + D') = ABD + A'B' + A'D' + B'C'$
- 合并同类项:$ABD + A'B' + A'D' + B'C'$ 已为最简形式。
(3) $A \cdot \overrightarrow{B+C} + \overrightarrow{AD}$
蕴含式转换
原函数 $F = A(B' + C) + (A' + D)$,反函数 $\overline{F}$ 为:
$\overline{F} = [A(B' + C)]' \cdot (A' + D)'$
应用德摩根定理
- $[A(B' + C)]' = A' + (B' + C)' = A' + BC'$
- $(A' + D)' = AD'$
展开并化简
$\overline{F} = (A' + BC') \cdot AD' = A'AD' + BC'AD' = A'AD' + A'B'C'D'$
- 吸收律:$A'AD' = 0$,故 $\overline{F} = A'B'C'D'$