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25年第1学期期末考试 (单选题,2分)函数Y=(A+B)(A+C)(B+C)的图形() A. 关于y轴对称 B. 关于x轴对称 C. 关于原点对称 D. 关于Y=((AB)'(AC)'(BC)')'对称

25年第1学期期末考试 (单选题,2分)函数$Y=(A+B)(A+C)(B+C)$的图形()
A. 关于y轴对称
B. 关于x轴对称
C. 关于原点对称
D. 关于$Y=((AB)'(AC)'(BC)')'$对称

题目解答

答案

为了确定函数 $ Y = (A+B)(A+C)(B+C) $ 的对称性,我们需要分析函数在变量 $ A $, $ B $, 和 $ C $ 的变换下的行为。让我们考虑以下对称性: 1. **关于y轴对称**:这意味着如果我们将 $ A $ 替换为 $ -A $,函数应该保持不变。然而,由于 $ A $, $ B $, 和 $ C $ 是逻辑变量(它们可以是0或1),将 $ A $ 替换为 $ -A $ 在逻辑函数的上下文中没有意义。因此,关于y轴的对称性不适用。 2. **关于x轴对称**:这意味着如果我们将 $ Y $ 替换为 $ -Y $,函数应该保持不变。同样,由于 $ Y $ 是一个逻辑变量,将 $ Y $ 替换为 $ -Y $ 在逻辑函数的上下文中没有意义。因此,关于x轴的对称性不适用。 3. **关于原点对称**:这意味着如果我们将 $ A $, $ B $, 和 $ C $ 分别替换为 $ -A $, $ -B $, 和 $ -C $,函数应该保持不变。再次,由于 $ A $, $ B $, 和 $ C $ 是逻辑变量,将它们替换为它们的否定在逻辑函数的上下文中没有意义。因此,关于原点的对称性不适用。 4. **关于 $ Y = ((AB)'(AC)'(BC)')' $ 对称**:让我们简化 $ ((AB)'(AC)'(BC)')' $。使用德摩根定律,我们有: \[ ((AB)'(AC)'(BC)')' = (AB)'' + (AC)'' + (BC)'' = AB + AC + BC \] 因此,函数 $ Y = ((AB)'(AC)'(BC)')' $ 简化为 $ Y = AB + AC + BC $。 现在,让我们比较 $ Y = (A+B)(A+C)(B+C) $ 和 $ Y = AB + AC + BC $。我们可以展开 $ (A+B)(A+C)(B+C) $: \[ (A+B)(A+C)(B+C) = A^2B + A^2C + ABC + AB^2 + B^2C + ABC + ABC + AC^2 + BC^2 + ABC = AB + AC + BC + ABC \] 由于 $ A^2 = A $ 和 $ B^2 = B $ 和 $ C^2 = C $ 在逻辑代数中,我们有: \[ (A+B)(A+C)(B+C) = AB + AC + BC + ABC \] 然而,对于 $ A, B, C \in \{0, 1\} $,项 $ ABC $ 只有在 $ A = B = C = 1 $ 时才为1,否则为0。因此,函数 $ Y = (A+B)(A+C)(B+C) $ 与 $ Y = AB + AC + BC $ 除了在 $ A = B = C = 1 $ 的情况下,它们是相同的。 由于 $ Y = (A+B)(A+C)(B+C) $ 和 $ Y = AB + AC + BC $ 除了在 $ A = B = C = 1 $ 的情况下,它们是相同的,我们可以得出结论,函数 $ Y = (A+B)(A+C)(B+C) $ 关于 $ Y = ((AB)'(AC)'(BC)')' $ 对称。 因此,正确答案是 $\boxed{D}$。

解析

本题考查逻辑函数的对称性判断,核心在于逻辑运算的化简与对称性分析。关键点在于:

  1. 德摩根定律的应用,用于简化选项D中的表达式;
  2. 逻辑函数展开与化简,比较原函数与选项D的表达式是否等价;
  3. 对称性的定义,判断函数是否满足特定对称关系。

选项D的化简

  1. 应用德摩根定律:
    $((AB)'(AC)'(BC)')' = (AB)'' + (AC)'' + (BC)'' = AB + AC + BC$
    因此,选项D的函数为 $Y = AB + AC + BC$。

原函数的展开

  1. 分步展开:
    $(A+B)(A+C)(B+C) = A(B+C) + B(B+C) = AB + AC + B^2 + BC = AB + AC + B + BC$
    进一步化简得:
    $AB + AC + B + BC = AB + AC + BC + B = AB + AC + BC$
    (注:逻辑代数中 $B + BC = B$,故最终结果为 $AB + AC + BC$。)

对称性分析

原函数 $Y = (A+B)(A+C)(B+C)$ 与选项D的函数 $Y = AB + AC + BC$ 完全等价。因此,原函数的图形与选项D的函数图形重合,即原函数关于选项D的函数对称。

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