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LÓGICA Y CONJUNTOS

Reglas de inferencia: ejemplos y derivaciones paso a paso

Una regla de inferencia permite obtener una conclusión a partir de ciertas premisas. Una forma válida no admite un caso con todas las premisas verdaderas y la conclusión falsa.

Aprende con 20 ejemplos explicados y ocho ejercicios resueltos: modus ponens, modus tollens, silogismos, conjunciones, disyunciones, derivaciones y errores frecuentes.

Notación: V es verdadero y F, falso. ¬ significa no; ∧, y; ∨, o inclusiva; →, si… entonces; ↔, si y solo si. Las letras mantienen el mismo significado en cada ejemplo.

Trabajamos en lógica proposicional clásica. En los ejercicios aceptamos las premisas indicadas; aplicar una regla no demuestra por sí solo que esas premisas sean verdaderas en la realidad. Un supuesto temporal debe señalarse y cerrarse correctamente.

Reglas básicas con ejemplos desarrollados

EJEMPLO 01

Modus ponens: afirmar el antecedente

En un sistema ficticio, p significa que la tarjeta es válida y q, que el lector autoriza el acceso. Aceptamos como premisa la regla del sistema.

1. Si la tarjeta es válida, el lector autoriza el acceso: p → q

2. La tarjeta es válida: p

3. Por tanto, el lector autoriza el acceso: q

Regla: modus ponens, aplicada a 1 y 2

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Necesitas el condicional y su antecedente. Conocer solo p → q no demuestra q. La tabla revisa todas las asignaciones, incluidas las que no cumplen las premisas.

Modus ponens: busca premisas V y conclusión F
p, qp → qpq
V, VVVV
V, FFVF
F, VVFV
F, FVFF
Las premisas son las columnas p → q y p. Solo la primera fila hace verdaderas ambas; allí q es V.

EJEMPLO 02

Modus tollens: negar el consecuente

Usa la misma regla del sistema: si la tarjeta es válida, el lector autoriza el acceso. Esta vez sabemos que no lo autoriza.

1. p → q: si la tarjeta es válida, se autoriza el acceso

2. ¬q: no se autoriza el acceso

3. ¬p: la tarjeta no es válida

Regla: modus tollens, aplicada a 1 y 2

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Si p fuera verdadera, la primera premisa obligaría a que q lo fuera. Eso chocaría con ¬q. La conclusión depende de aceptar la regla completa; no se deduce solo de observar un fallo del lector.

Modus tollens: negar el consecuente
p, qp → q¬q¬p
V, VVFF
V, FFVF
F, VVFV
F, FVVV
Las dos premisas son V solo en la última fila. En esa fila la conclusión ¬p también es V.

EJEMPLO 03

Modus tollens con un consecuente negado

p: Pedro se levantó tarde; q: Pedro fue al trabajo hoy. Supón que, si se levantó tarde, no fue al trabajo.

1. p → ¬q: si se levantó tarde, no fue al trabajo

2. q: Pedro fue al trabajo

3. ¬¬q: negación de ¬q, equivalente a q

4. ¬p: Pedro no se levantó tarde, por modus tollens (1 y 3)

Condición: Mismo día; se acepta el condicional como premisa del ejercicio.

El consecuente completo es ¬q; negarlo da ¬¬q. Se usa «fue al trabajo» de forma constante: estar trabajando en casa no bastaría para negar «no fue al trabajo».

EJEMPLO 04

Silogismo disyuntivo: trabajo o vacaciones

p: voy a trabajar; q: voy de vacaciones, en el periodo del que hablamos. Sabemos que al menos una alternativa se cumple.

1. p ∨ q: voy a trabajar o voy de vacaciones

2. ¬q: no voy de vacaciones

3. p: por tanto, voy a trabajar

Regla: silogismo disyuntivo, también llamado modus tollendo ponens

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

No hace falta que la o sea exclusiva. Al descartar q, p debe ser verdadera para que se mantenga la primera premisa. Sin p ∨ q, no ir de vacaciones no demostraría que se va a trabajar.

Silogismo disyuntivo: descartar una alternativa
p, qp ∨ q¬qp
V, VVFV
V, FVVV
F, VVFF
F, FFVF
Las premisas p ∨ q y ¬q solo son V juntas en la segunda fila. La disyunción puede ser inclusiva.

EJEMPLO 05

Pollo o pescado: una aplicación correcta

p: como pollo; q: como pescado, en la misma comida. Aceptamos que como al menos uno de los dos.

1. p ∨ q: como pollo o pescado

2. ¬p: no como pollo

3. q: por tanto, como pescado

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Aquí se niega una alternativa para afirmar la otra. Afirmar que como pescado no permitiría negar el pollo si pudiera comer ambos. El ejemplo 15 muestra ese error.

EJEMPLO 06

Silogismo hipotético: proyecto, bono y teléfono

p: Pedro termina el proyecto a tiempo; q: recibe un bono; r: cambia su teléfono. Tomamos estos dos condicionales como premisas.

1. p → q: si termina a tiempo, recibe un bono

2. q → r: si recibe un bono, cambia su teléfono

3. p → r: si termina a tiempo, cambia su teléfono

Regla: silogismo hipotético, aplicada a 1 y 2

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Si p se cumple, se obtiene q y después r. La conclusión conserva esa dirección. No afirma que p ocurra ni que cambiar el teléfono pruebe haber terminado el proyecto.

Silogismo hipotético · filas 1–4
p, q, rp → qq → rp → r
V, V, VVVV
V, V, FVFF
V, F, VFVV
V, F, FFVF
Premisas: p → q y q → r. En ninguna de las ocho filas son ambas V con p → r falsa. Las ternas identifican las asignaciones.
Silogismo hipotético · filas 5–8
p, q, rp → qq → rp → r
F, V, VVVV
F, V, FVFV
F, F, VVVV
F, F, FVVV
Premisas: p → q y q → r. En ninguna de las ocho filas son ambas V con p → r falsa. Las ternas identifican las asignaciones.

Otras reglas y cómo se justifican

EJEMPLO 07

Simplificación: extraer una parte de una conjunción

p: el paquete contiene un libro; q: el paquete contiene una revista.

1. p ∧ q: contiene un libro y una revista

2. p: contiene un libro, por eliminación de ∧

También se puede concluir q: contiene una revista

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Una conjunción verdadera garantiza cada componente. Esta regla no permite extraer p de p ∨ q: la disyunción podría ser verdadera únicamente por q.

EJEMPLO 08

Conjunción: reunir dos resultados

p: tengo entrada; q: tengo identificación. Se conocen ambas afirmaciones por separado.

1. p: tengo entrada

2. q: tengo identificación

3. p ∧ q: tengo entrada e identificación

Regla: introducción de ∧, aplicada a 1 y 2

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Las dos premisas deben estar disponibles. No basta una sola ni una disyunción. Reunirlas tampoco demuestra que exista una relación causal entre ellas.

EJEMPLO 09

Adición: introducir una disyunción

p: llevé un cuaderno; q: llevé una carpeta. Sabemos que llevé un cuaderno.

1. p: llevé un cuaderno

2. p ∨ q: llevé un cuaderno o una carpeta

Regla: introducción de ∨

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

La o es inclusiva: una parte verdadera basta. No hemos probado q ni ¬q. Por eso la conclusión permite tanto haber llevado carpeta como no haberla llevado.

EJEMPLO 10

Razonar por casos: las dos rutas llegan al mismo resultado

p: uso la ruta norte; q: uso la ruta sur; r: llego a la estación. Se admite que uso al menos una ruta y que cualquiera de ellas lleva a la estación.

1. p ∨ q

2. p → r

3. q → r

4. r, por eliminación de ∨ usando 1, 2 y 3

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Si se cumple p, se obtiene r por 2; si se cumple q, por 3. Se cubren ambas alternativas, incluso si las dos son verdaderas. No se elige una sin justificación.

EJEMPLO 11

Resolución: eliminar alternativas complementarias

p: llevo pase; q: llevo entrada; r: necesito autorización. Aceptamos las dos disyunciones.

1. p ∨ q: llevo pase o entrada

2. ¬p ∨ r: no llevo pase o necesito autorización

3. q ∨ r: llevo entrada o necesito autorización

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Si p es falsa, la primera premisa fuerza q. Si p es verdadera, la segunda fuerza r. En cualquiera de los dos casos q ∨ r es verdadera. No se elimina una letra arbitraria: p y ¬p son complementarias.

EJEMPLO 12

Dilema constructivo: dos condiciones, dos resultados

p: envío el trabajo en línea; q: lo entrego en papel; r: obtengo justificante digital; s: obtengo recibo en papel.

1. p → r

2. q → s

3. p ∨ q

4. r ∨ s: obtengo justificante digital o recibo en papel

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

De cada alternativa se sigue su resultado correspondiente. La conclusión es una disyunción; sin más datos no se puede asegurar r ni s por separado. Tampoco se exige que solo una alternativa ocurra.

EJEMPLO 13

Bicondicional: usar la dirección necesaria

p: la llave está registrada; q: la llave abre la caja de prueba. Se estipula que una condición se cumple si y solo si se cumple la otra.

1. p ↔ q

2. q

3. q → p, por eliminación de ↔ en 1

4. p, por modus ponens con 3 y 2

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Un bicondicional aporta las dos direcciones. Por eso aquí sí podemos pasar de q a p. Con solo p → q y q, esa conclusión sería inválida.

EJEMPLO 14

Doble negación y modus ponens

p: el archivo existe; q: puede localizarse en el índice del ejercicio.

1. ¬¬p

2. p → q

3. p, por eliminación de doble negación en 1

4. q, por modus ponens con 2 y 3

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Primero se recupera p; después se aplica la regla del condicional. La doble negación se interpreta en lógica clásica y afecta a la misma proposición completa.

Inferencias inválidas y contraejemplos

EJEMPLO 15

Error: afirmar una alternativa para negar la otra

p: como pollo; q: como pescado, en la misma comida. Se propone pasar de «pollo o pescado» y «pescado» a «no pollo».

Premisas propuestas: p ∨ q; q

Conclusión propuesta: ¬p

Contraejemplo: p = V, q = V

Las premisas son V; ¬p es F: inferencia inválida

Con la premisa adicional ¬(p ∧ q), sí se sigue ¬p

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Comer ambos hace verdaderas las premisas y falsa la conclusión. Si el menú impone exclusividad, hay que declararla: (p ∨ q) ∧ ¬(p ∧ q). Esa condición no se puede añadir en silencio.

Comer pescado no descarta comer pollo
p, qp ∨ qq¬p
V, VVVF
V, FVFF
F, VVVV
F, FFFV
La primera fila refuta la inferencia: ambas premisas son V y la conclusión ¬p es F. Para excluir comer ambos hace falta otra premisa.

EJEMPLO 16

Error: recorrer al revés la cadena del proyecto

Con p: termina a tiempo, q: recibe bono y r: cambia el teléfono, se quiere deducir p → r y luego invertirlo.

Premisas: p → q; q → r

Conclusión válida: p → r

Conclusión no justificada: r → p

Contraejemplo: p = F, q = F, r = V

Los dos condicionales iniciales son V; r → p es F

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Pedro podría cambiar el teléfono sin bono y sin haber terminado a tiempo. Incluso añadiendo r como premisa no se obtiene p. Hace falta una relación inversa explícita; las premisas originales no la dan.

EJEMPLO 17

Error: negar el antecedente

p: la clave es correcta; q: se permite entrar. Se parte únicamente de que una clave correcta permite entrar.

Premisas: p → q; ¬p

Conclusión propuesta: ¬q

Contraejemplo: p = F, q = V

Premisas V y conclusión F: inferencia inválida

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Podría permitirse entrar mediante otra credencial. Modus tollens niega el consecuente q, no el antecedente p. «Si p, entonces q» no dice que p sea la única vía para q.

Derivaciones, supuestos y premisas

EJEMPLO 18

Derivación de varios pasos: de una conjunción al resultado

p: tengo pase; q: tengo reserva; r: puedo acceder; s: puedo recoger el material. Estas son todas las premisas.

Las líneas 4–6 de la derivación, con las premisas indicadas debajo.
Extraer pDesde p ∧ q
Obtener rCon p → r
Obtener sCon r → s

El texto numerado justifica cada paso.

1. p ∧ q — premisa

2. p → r — premisa

3. r → s — premisa

4. p — eliminación de ∧ en 1

5. r — modus ponens con 2 y 4

6. s — modus ponens con 3 y 5

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Cada línea nueva cita una regla y líneas anteriores. q sigue siendo verdadera por la primera premisa, pero no hace falta usarla para obtener s. No se introduce ninguna condición adicional.

EJEMPLO 19

Demostración condicional: suponer p y descargar el supuesto

Solo se dan p → q y q → r. Para demostrar p → r podemos abrir un razonamiento temporal con p.

1. p → q — premisa

2. q → r — premisa

3. [Supuesto temporal: p]

4. Dentro del supuesto: q, por modus ponens con 1 y 3

5. Dentro del supuesto: r, por modus ponens con 2 y 4

6. Fuera del supuesto: p → r, por introducción de → (3–5)

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Al cerrar el supuesto se obtiene p → r, no r sola. Por ejemplo, p = F, q = F, r = F satisface las premisas iniciales y no r. Las líneas dependientes del supuesto no quedan disponibles como hechos independientes.

EJEMPLO 20

Una regla válida necesita todas sus premisas

Tener únicamente p → q no basta para concluir q. Esto es distinto de aplicar correctamente modus ponens.

Con p = F y q = F: p → q es V y q es F

Por tanto, p → q no basta para deducir q

Con las dos premisas p → q y p, sí se deduce q

Una aplicación válida garantiza verdad de la conclusión si todas sus premisas son verdaderas

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

La validez evalúa la forma del paso. Aceptar que la forma es válida no verifica por sí solo que las premisas describan la realidad. Hay que comprobarlas al usar el argumento fuera del ejercicio.

Ejercicios y método de revisión

CONSULTA

Ocho ejercicios: ¿se sigue la conclusión?

Identifica primero todas las premisas y la conclusión propuesta. Resuelve antes de consultar la segunda columna.

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Una inferencia inválida se refuta con un solo contraejemplo que mantenga verdaderas todas sus premisas. Para validar una forma mediante tabla hay que revisar todas las asignaciones.

Ejercicios resueltos · 1–4
Premisas ⟹ conclusión propuestaSolución
p → q; p ⟹ qVálido: modus ponens.
p → q; ¬q ⟹ ¬pVálido: modus tollens.
p ∨ q; ¬p ⟹ qVálido: silogismo disyuntivo.
p ∧ q ⟹ qVálido: eliminación de ∧.
El punto y coma separa premisas. ⟹ marca la conclusión propuesta; no presupone que la inferencia sea válida. Cada contraejemplo hace V todas las premisas y F la conclusión.
Ejercicios resueltos · 5–8
Premisas ⟹ conclusión propuestaSolución
p → q; q ⟹ pInválido: p = F, q = V.
p → q; ¬p ⟹ ¬qInválido: p = F, q = V.
p ∨ q; p ⟹ ¬qInválido: p = V, q = V.
p → q; q → r ⟹ p → rVálido: silogismo hipotético.
El punto y coma separa premisas. ⟹ marca la conclusión propuesta; no presupone que la inferencia sea válida. Cada contraejemplo hace V todas las premisas y F la conclusión.

CONSULTA

Cómo revisar una derivación

Este procedimiento sirve para comprobar una solución propia y detectar premisas añadidas sin avisar.

1. Escribe por separado las premisas y la conclusión

2. Fija qué significa cada letra y el alcance de las negaciones

3. Justifica cada línea con una regla y líneas previas disponibles

4. Mantén los supuestos temporales dentro de su subdemostración

5. Para refutar, busca premisas todas V y conclusión F

6. Para verificar por tabla, examina las 2^n asignaciones de n letras distintas

Condición: Lógica proposicional clásica; significado y contexto constantes.

Una tabla verifica la consecuencia lógica; la revisión de líneas comprueba que esa derivación concreta está bien construida. Son dos controles complementarios. Las reglas presentadas no forman una lista exhaustiva de todos los sistemas de prueba.

Qué recordar

Referencias