В логике высказываний – первом и основном разделе математической логики – элементарные высказывания рассматриваются как нерасчленяемые «атомы», а составные высказывания – как молекулы, образованные из «атомов» применением к ним логических операций. Логика высказываний интересуется единственным свойством элементарных высказываний – их значением истинности; составные же высказывания изучаются ею со стороны их логической структуры, отражающей способ, которым они образованы. Структура составных высказываний определяет зависимость их значений истинности от значений истинности составляющих элементарных высказываний.
Так как смысл высказываний математическую логику не интересует, их вполне можно заменить переменными.
Пусть X, Y,…, Z,…, Xi, Yi,…, Zi – переменные, вместо которых можно подставить любые элементарные высказывания (или их значения истинности). Такие переменные называют пропозициональными или высказывательными переменными. С помощью высказывательных переменных и символов логических операций любое высказывание можно формализовать, т.е. заменить формулой, отражающей его логическую структуру.
Начнем с того, что уточним понятие формулы логики высказываний. Для этого зададим алфавит, т.е. набор символов, которые мы будем употреблять в логике высказываний:
1) Х, Y,…, Z,…, Xi, Yi,…, Zi (i – натуральное число) – символы для обозначения высказывательных переменных;
2) И, Л, 1, 0 – символы, обозначающие логические константы «истина» и «ложь»;
3) – символы логических операций;
4) (, ), [, ] – скобки (вспомогательные символы, служащие для указания порядка выполнения операций).
Дадим теперь строгое определение формулы логики высказываний (будем говорить формула ЛВ):