(01)
(ⅰ)
1 (1) ~{(P& Q)∨ R} A
2 (2) (P& Q) A(5を目指す)
2 (3) (P& Q)∨ R 2∨I
12 (4) ~{(P& Q)∨ R}&
{(P& Q)∨ R} 13&I
1 (5) ~(P& Q) 24RAA
6 (6) ~(~P∨~Q) A(クを目指す)
7 (7) ~P A
7 (8) ~P∨~Q 7∨I
67 (9) ~(~P∨~Q)&
(~P∨~Q) 68&I
6 (ア) ~~P 79RAA
6 (イ) P アDN
ウ (ウ) ~Q A
ウ (エ) ~P∨~Q ウ∨I
6 ウ (オ) ~(~P∨~Q)&
(~P∨~Q) 6エ&I
6 (カ) ~~Q 6オRAA
6 (キ) Q カDN
6 (ク) P& Q イキ&I
1 6 (ケ) ~(P& Q)&
(P& Q) 5ク&I
1 (コ)~~(~P∨~Q) 6ケRAA
1 (サ) (~P∨~Q) コDN(半分ゲット)
シ(シ) R A
シ(ス) (P& Q)∨ R シ∨I
1 シ(セ) ~{(P& Q)∨ R}&
{(P& Q)∨ R} 1シ&I
1 (ソ) ~R シセRAA(残りもゲット)
1 (タ) (~P∨~Q)&~R サソ&I
(ⅱ)
1 (1) (~P∨~Q)&~R A
2 (2) (P& Q)∨ R A(RAAで証明する)
1 (3) ~P∨~Q 1&E
4 (4) P& Q A(2の選言項、左)
5 (5) ~P A(3の選言項、左)
4 (6) P 4&E
45 (7) ~P&P 56&I
5 (8) ~(P& Q) 47RAA
9 (9) ~Q A(3の選言項、右)
4 (ア) Q 4&E
4 9 (イ) ~Q&Q 9ア&I
9 (ウ) ~(P& Q) 4イRAA
1 (エ) ~(P& Q) 3589ウ∨E
1 4 (オ) (P& Q)&
~(P& Q) 4エ&I
4 (カ)~{(~P∨~Q)&~R} 1オRAA
1 (キ) ~R 1&E
ク(ク) R A(2の選言項、右)
1 ク(ケ) ~R&R キク&I
ク(コ)~{(~P∨~Q)&~R} 1ケRAA
2 (サ)~{(~P∨~Q)&~R} 24カクコ∨E
12 (シ) {(~P∨~Q)&~R}&
~{(~P∨~Q)&~R} 1サ&I
1 (ス)~{( P& Q)∨ R} 24RAA
従って、
(01)により、
(02)
① ~{(P& Q)∨ R}
② (~P∨~Q)&~R
に於いて、
①=② である。
然るに、
(03)
(ⅲ)
1 (1) ~{P& (Q∨ R)} A
2 (2) ~{~P∨~(Q∨ R)} A
3 (3) ~P A(6を目指す)
3 (4) ~P∨~(Q∨ R) 3∨I
23 (5) ~{~P∨~(Q∨ R)}&
{~P∨~(Q∨ R)} 24&I
2 (6) ~~P 35RAA
2 (7) P 6DN
8 (8) ~(Q∨ R) A(イを目指す)
8 (9) ~P∨~(Q∨ R) 8∨I
2 8 (ア) ~{~P∨~(Q∨ R)}&
{~P∨~(Q∨ R)} 29&I
2 (イ) ~~(Q∨ R) 8アDN
2 (ウ) (Q∨ R) イDN
2 (エ) P& (Q∨ R) 7ウ&I(1の否定をゲット)
12 (オ) ~{P& (Q∨ R)}&
{P& (Q∨ R)} 1エ&I
1 (カ)~~{~P∨~(Q∨ R)} 2オRAA
1 (キ) ~P∨~(Q∨ R) カDN(2の否定をゲット)
ク (ク) ~P A(キの選言項、左)
ク (ケ) ~P∨(~Q&~R) ク∨I
コ (コ) ~(Q∨ R) A(キの選言項。右)
サ (サ) Q A(普通に、ド・モルガンを証明)
サ (シ) Q∨ R サ∨I
コサ (ス) ~(Q∨ R)&
(Q∨ R) コシ&I
コ (セ) ~Q サスRAA
ソ(ソ) R A
ソ(タ) Q∨ R ソ∨I
コ ソ(チ) ~(Q∨ R)&
(Q∨ R) コタ&I
コ (ツ) ~R ソチRAA
コ (テ) ~Q&~R セツ&I(ド・モルガンを証明した)
コ (ト) ~P∨(~Q&~R) テ∨I
1 (ナ) ~P∨(~Q&~R) キクケコト∨E
(ⅳ)
1 (1) ~P∨(~Q&~R) A
2 (2) P&( Q∨ R) A(RAAで証明する)
3 (3) ~P A(1の選言項、左)
2 (4) P 2&E
23 (5) ~P&P 34&I
3 (6)~{P&( Q∨ R)} 25RAA
7 (7) ~Q&~R A(1の選言項、右)
2 (8) Q∨ R 2&E
9 (9) Q A(8の選言項、左)
7 (ア) ~Q 7&E
79 (イ) Q&~Q 9ア&I
9 (ウ) ~(~Q&~R) 7イRAA
エ(エ) R A(8の選言項、右)
7 (オ) ~R 7&E
7 エ(カ) R&~R エオ&I
エ(キ) ~(~Q&~R) 7カRAA
2 (ク) ~(~Q&~R) 89ウエキ∨E
2 7 (ケ) (~Q&~R)&
~(~Q&~R) 7ク&I
7 (コ)~{P&( Q∨ R)} 2ケRAA
1 (サ)~{P&( Q∨ R)} 1367コ∨E
12 (ス) {P&( Q∨ R)}&
~{P&( Q∨ R)} 2サ&I
1 (セ)~{P&( Q∨ R)} 2スRAA
従って、
(03)により、
(04)
③ ~{P& (Q∨ R)}
④ ~P∨(~Q&~R)
に於いて、
③=④ である。
従って、
(02)(04)により、
(05)
① ~{(P& Q)∨ R}
② (~P∨~Q)&~R
③ ~{P&( Q∨ R)}
④ ~P∨(~Q&~R)
に於いて、
①=② であって、
③=④ である。
然るに、
(06)
②(~P∨~Q)&~R
④ ~P∨(~Q&~R)
に於いては、
②(~P∨~Q)
④ (~Q&~R)
といふ風に、「括弧の位置」が「同じ」ではない。
従って、
(06)により、
(07)
②(~P∨~Q)&~R
④ ~P∨(~Q&~R)
に於いて、
②=④ ではない。
然るに、
(08)
④ ~P∨(~Q&~R)
の場合は、
④ ~偽∨(~Q&~R)
であれば、それだけで、「真」であるが、
②(~P∨~Q)&~R
の場合は、
②(~偽∨~Q)&~偽
ならば、「真」であるが、
②(~偽∨~Q)&~真
ならば、「偽」である。
従って、
(05)~(08)により、
(09)
① ~{(P& Q)∨ R}
② (~P∨~Q)&~R
③ ~{ P&( Q∨ R)}
④ ~P∨(~Q&~R)
に於いて、
①=② であって、
③=④ であるが、
①=②=③=④ ではない。
然るに、
(10)
① ~{(P& Q)∨ R}
② (~P∨~Q)&~R
③ ~{ P&( Q∨ R)}
④ ~P∨(~Q&~R)
から、「丸括弧」を除くと、
① ~{P& Q∨ R}
② ~P∨~Q&~R
③ ~{P& Q∨ R}
④ ~P∨~Q&~R
であるため、「区別」が、付かない。
従って、
(11)
① ~{P& Q∨ R}
② ~P∨~Q&~R
③ ~{P& Q∨ R}
④ ~P∨~Q&~R
に於いて、いづれにせよ、
①=② であって、
③=④ である。
従って、
(11)により、
(12)
① ~{P& Q∨ R}
② ~P∨~Q&~R
に於いて、
①=② である。
然るに、
(13)
「二重否定(DN)」により、
② ~~Q=Q
である。
従って、
(12)(13)により、
(14)
① ~{P& Q∨ R}
② ~P∨~Q&~R
に於いて、
Q=~Q
といふ「代入(Substitution)」を行ふと、
① ~{P&~Q∨ R}
② ~P∨ Q&~R
に於いて、
①=② である。
従って、
(14)により、
(15)
例へば、
① {P&~Q∨ R}を「否定」すると、
② ~P∨ Q&~R といふ風に、
「肯定」は「否定」に、
「否定」は「肯定」に、
「連言」は「選言」に、
「選言」は「連言」に、「交替」する。
従って、
(05)(15)により、
(16)
「論理式の全体」を「否定」すると、
「肯定」は「否定」に、
「否定」は「肯定」に、
「連言」は「選言」に、
「選言」は「連言」に、「交替」する。
といふ「法則」を、「ド・モルガンの法則」といふのであれば、
① ~{(P& Q)∨ R}
② (~P∨~Q)&~R
③ ~{ P&( Q∨ R)}
④ ~P∨(~Q&~R)
に於ける、
①=②
③=④
といふ「等式」は、「ド・モルガンの法則」である。
令和02年05月04日、毛利太。
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