Boolean algebra laws

Notation

The following notation is used for Boolean algebra on this page, which is the electrical engineering notation:

The precedence from high to low is AND, XOR, OR. Examples:

Basic laws

Constants

Constant and variable

One variable

XOR

XOR can be defined in terms of AND, OR, NOT:

Commutativity

Associativity

Distributivity

De Morgan’s laws

Redundancy laws

The following laws will be proved with the basic laws. Counterintuitively, it is sometimes necessary to complicate the formula before simplifying it.

Absorption

x + x · y = x
Proof:
x + x · y
= x · 1 + x · y
= x · (1 + y)
= x · 1
= x
x · (x + y) = x
Proof:
x · (x + y)
= (x + 0) · (x + y)
= x + (0 · y)
= x + 0
= x

No name

x + x · y = x + y
Proof:
x + x · y
= (x + x) · (x + y)
= 1 · (x + y)
= x + y
x · (x + y) = x · y
Proof:
x · (x + y)
= x · x + x · y
= 0 + x · y
= x · y
x · y + x · y = x
Proof:
x · y + x · y
= x · (y + y)
= x · 1
= x
(x + y) · (x + y) = x
Proof:
(x + y) · (x + y)
= x + (y · y)
= x + 0
= x

Consensus

x · y + x · z + y · z = x · y + x · z
Proof:
x · y + x · z + y · z
= x · y + x · z + 1 · y · z
= x · y + x · z + (x + x) · y · z
= x · y + x · z + x · y · z + x · y · z
= x · y + x · y · z + x · z + x · y · z
= x · y · 1 + x · y · z + x · 1 · z + x · y · z
= x · y · (1 + z) + x · z · (1 + y)
= x · y · 1 + x · z · 1
= x · y + x · z
(x + y) · (x + z) · (y + z) = (x + y) · (x + z)
Proof:
(x + y) · (x + z) · (y + z)
= (x + y) · (x + z) · (0 + y + z)
= (x + y) · (x + z) · (x · x + y + z)
= (x + y) · (x + z) · (x + y + z) · (x + y + z)
= (x + y) · (x + y + z) · (x + z) · (x + y + z)
= (x + y + 0) · (x + y + z) · (x + 0 + z) · (x + y + z)
= (x + y + 0 · z) · (x + z + 0 · y)
= (x + y + 0) · (x + z + 0)
= (x + y) · (x + z)

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