Matemática Múltipla Escolha

Usando as regras da álgebra booleana, selecione a alternativa que apresenta corretamente a simplificação da expressão a seguir: (A.~B) + (B.(A+C))

Usando as regras da álgebra booleana, selecione a alternativa que apresenta corretamente a simplificação da expressão a seguir:
(A.~B) + (B.(A+C))

  1. A + (B . C)
  2. A . B + C
  3. A . (B + A) . C
  4. A . B
  5. A + B

Resolução completa

Explicação passo a passo

A
Alternativa A

Alternativa A - A + (B \cdot C)

Introdução à Álgebra Booleana

Esta questão exige a aplicação das leis fundamentais da lógica digital para simplificar uma expressão composta por variáveis binárias (A, B, C). O objetivo é reduzir a complexidade da equação mantendo sua equivalência lógica.

Na álgebra booleana:

  • O símbolo $\cdot$ ou . representa a operação E (AND).
  • O símbolo $+$ representa a operação OU (OR).
  • O símbolo \sim$** ou barra superior ($\overline{X}) representa a operação NÃO (NOT)**.

Desenvolvimento da Simplificação

Vamos analisar a expressão dada na imagem passo a passo:

E = (A \cdot \overline{B}) + (B \cdot (A + C))

Passo 1: Aplicação da Lei Distributiva

Primeiro, aplicamos a propriedade distributiva no segundo parêntese, multiplicando B por cada termo dentro dele:

B \cdot (A + C) = (B \cdot A) + (B \cdot C)

Substituindo isso na expressão original:

E = (A \cdot \overline{B}) + (A \cdot B) + (B \cdot C)

Passo 2: Agrupamento de Termos Comuns

Observe os dois primeiros termos: A \cdot \overline{B} e A \cdot B. Ambos possuem a variável A em comum. Podemos fatorar o A:

E = A \cdot (\overline{B} + B) + (B \cdot C)

Passo 3: Lei da Complementação

Uma regra fundamental da álgebra booleana diz que qualquer variável somada com seu complemento é igual a 1 (Verdade):

\overline{B} + B = 1

Aplicando essa regra na nossa expressão:

E = A \cdot (1) + (B \cdot C)

Passo 4: Lei da Identidade

Qualquer variável multiplicada por 1 resulta nela mesma:

A \cdot 1 = A

Portanto, a expressão final simplificada é:

E = A + (B \cdot C)

Análise Comparativa

Expressão OriginalExpressão Simplificada
(A.\sim B) + (B.(A+C))A + (B \cdot C)

Comparando nosso resultado com as opções fornecidas:

  • (A) A + (B \cdot C): Correta.
  • (B) A \cdot B + C: Incorreta.
  • (C) A \cdot (B + A) \cdot C: Incorreta.
  • (D) A \cdot B: Incorreta.
  • (E) A + B: Incorreta.

Conclusão

A simplificação correta da expressão utilizando as regras da álgebra booleana leva ao resultado apresentado na opção A.

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