馃摉 Cours : Lois fondamentales de l'alg猫bre de Boole
1. Lois de base
Identit茅
- A + 0 = A
- A 路 1 = A
Null
- A + 1 = 1
- A 路 0 = 0
Idempotence
- A + A = A
- A 路 A = A
Compl茅mentation
- A + 膧 = 1
- A 路 膧 = 0
Involution
- 膧虅 = A
2. Lois de commutativit茅, associativit茅 et distributivit茅
Commutativit茅
- A + B = B + A
- A 路 B = B 路 A
Associativit茅
- (A + B) + C = A + (B + C)
- (A 路 B) 路 C = A 路 (B 路 C)
Distributivit茅
- A 路 (B + C) = A路B + A路C
- A + (B 路 C) = (A + B) 路 (A + C)
3. Lois de De Morgan
- A + B = 膧 路 B虅
- A 路 B = 膧 + B虅
4. Th茅or猫mes d'absorption
- A + A路B = A
- A 路 (A + B) = A
- A + 膧路B = A + B
- A 路 (膧 + B) = A路B
馃敡 M茅thode alg茅brique de simplification
- D茅velopper l'expression si n茅cessaire
- Appliquer les lois de De Morgan pour 茅liminer les barres multiples
- Regrouper les termes identiques (idempotence)
- Factoriser et appliquer les th茅or猫mes d'absorption
- Simplifier jusqu'脿 obtenir la forme minimale
馃搳 M茅thode du tableau de Karnaugh
Le tableau de Karnaugh permet une simplification graphique en regroupant les cases adjacentes contenant des 1.
R猫gles importantes :
- Regrouper par puissances de 2 (1, 2, 4, 8...)
- Maximiser la taille des groupes
- Minimiser le nombre de groupes
- Les groupes peuvent se chevaucher
- Le tableau est cyclique (bords oppos茅s adjacents)
鉁忥笍 S茅rie d'exercices
1
Simplification basique
D茅butant
S = A路B + A路B虅
- Simplifier par la m茅thode alg茅brique
- Simplifier par tableau de Karnaugh (2 variables)
2
Th茅or猫me d'absorption
D茅butant
S = A + A路B
- Simplifier par la m茅thode alg茅brique
- V茅rifier avec un tableau de Karnaugh
3
Trois variables
Interm茅diaire
S = A路B路C + A路B路C虅 + A路B虅路C
- Simplifier par la m茅thode alg茅brique
- Simplifier par tableau de Karnaugh (3 variables)
4
Regroupements multiples
Interm茅diaire
S = 膧路B虅路C + 膧路B路C + A路B虅路C + A路B路C
- Simplifier par la m茅thode alg茅brique
- Simplifier par tableau de Karnaugh (3 variables)
5
Consensus
Interm茅diaire
S = A路B + 膧路C + B路C
- Simplifier par la m茅thode alg茅brique
- Simplifier par tableau de Karnaugh (3 variables)
6
Quatre variables
Avanc茅
S = A路B路C路D + A路B路C路D虅 + A路B虅路C路D + A路B虅路C路D虅 + 膧路B路C路D
- Simplifier par la m茅thode alg茅brique
- Simplifier par tableau de Karnaugh (4 variables)
8
Application pratique - Syst猫me d'alarme
Interm茅diaire
Contexte : Un syst猫me d'alarme se d茅clenche (S=1) dans les conditions suivantes :
- A = 1 : porte ouverte
- B = 1 : fen锚tre ouverte
- C = 1 : syst猫me arm茅
L'alarme sonne si le syst猫me est arm茅 ET (la porte OU la fen锚tre est ouverte).
- 脡crire l'茅quation logique
- Simplifier par les deux m茅thodes
- Dessiner le circuit logique simplifi茅
9
Lois de De Morgan
Interm茅diaire
S = A路B虅 + 膧路B虅
- Simplifier par la m茅thode alg茅brique (utiliser De Morgan)
- Simplifier par tableau de Karnaugh
10
Synth猫se compl猫te
Avanc茅
S = A路B路C虅路D虅 + A路B路C虅路D + A路B路C路D虅 + A路B路C路D + 膧路B路C路D
- Simplifier par tableau de Karnaugh (4 variables)
- V茅rifier le r茅sultat alg茅briquement
馃挕 Conseils pour les 茅l猫ves
- Toujours v茅rifier que les deux m茅thodes donnent le m锚me r茅sultat
- Le tableau de Karnaugh est plus rapide pour 3-4 variables
- La m茅thode alg茅brique d茅veloppe la rigueur math茅matique
- Dessiner les circuits avant et apr猫s simplification pour visualiser le gain