(01)
{象、兎、馬}であるならば、
① 鼻は象が長い。
② 耳は兎が長い。
③ 顔は馬が長い。
従って、
(02)
{象、兎、馬}であるならば、
① 鼻は象は長く、象以外(兎と馬)の鼻は長くない。
② 耳は兎は長く、兎以外(象と馬)の耳は長くない。
③ 顔は馬は長く、馬以外(象と兎)の顔は長くない。
従って、
(01)(02)により、
(03)
① 鼻は象は長く、象以外で、ある部分が長いのであれば、鼻ではない。
② 耳は兎は長く、兎以外で、ある部分が長いのであれば、耳ではない。
③ 顔は馬は長く、馬以外で、ある部分が長いのであれば、顔ではない。
従って、
(01)(02)(03)により、
(04)
① 鼻は象が長い。⇔
① 鼻は象は長く、象以外で、ある部分が長いのであれば、鼻ではない。⇔
① ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&長x→~鼻xy)}⇔
① すべてのxとあるyについて{xがyの鼻であって、yが象であるならば、xは長く、yが象でなくて、xが長いならば、yはxの鼻ではない}。
といふ「等式」が、成立する。
然るに、
(05)
(ⅰ)
1 (1)∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&長x→~鼻xy)} A
1 (2) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(~象y&長a→~鼻ay)} 1UE
3 (3) (鼻ab&象b→長a)&(~象b&長a→~鼻ab) A
3 (4) 鼻ab&象b→長a 3&E
3 (5) ~象b&長a→~鼻ab 3&E
6 (6) 鼻ab A
6 (7) ~~鼻ab 6DN
36 (8) ~(~象b&長a) 57MTT
36 (9) 象b∨~長a 8ド・モルガンの法則
36 (ア) ~長a∨象b 9交換法則
36 (イ) 長a→象b ア含意の定義
3 (ウ) 鼻ab→(長a→象b) 6イCP
エ(エ) 鼻ab& 長a A
エ(オ) 鼻ab エ&E
3 エ(カ) 長a→象b ウオMPP
エ(キ) 長a エ&E
3 エ(ク) 象b カキMPP
3 (ケ) 鼻ab&長a→象b エクCP
3 (コ) (鼻ab&象b→長a)&(鼻ab&長a→象b) 4ケ&I
3 (サ) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(鼻ay&長a→象y)} コEI
1 (シ) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(鼻ay&長a→象y)} 23サEE
1 (ス)∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(鼻xy&長x→象y)} シUI
(ⅱ)
1 (1) ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(鼻xy&長x→象y)} A
1 (2) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(鼻ay&長a→象y)} 1UE
3 (3) (鼻ab&象b→長a)&(鼻ab&長a→象b) A
3 (4) 鼻ab&象b→長a 3&E
3 (5) 鼻ab&長a→象b 3&E
6 (6) ~象b A
36 (7) ~(鼻ab&長a) 56MTT
36 (8) ~鼻ab∨~長a 7ド・モルガンの法則
36 (9) ~長a∨~鼻ab 8交換法則
36 (ア) 長a→~鼻ab 9含意の定義
3 (イ) ~象b→(長a→~鼻ab) 6アCP
ウ(ウ) ~象b& 長a A
ウ(エ) ~象b ウ&E
3 ウ(オ) 長a→~鼻ab イエMPP
ウ(カ) 長a ウ&E
3 ウ(キ) ~鼻ab オカMPP
3 (ク) ~象b&長a→~鼻ab ウキCP
3 (ケ) (鼻ab&象b→長a)&(~象b&長a→~鼻ab) 4ク&I
3 (コ) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(~象y&長a→~鼻ay)} ケEI
1 (サ) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(~象y&長a→~鼻ay)} 23コEE
1 (シ)∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&長x→~鼻xy)} サUI
(06)
(ⅱ)
1 (1)∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(鼻xy&長x→象y)} A
1 (2) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(鼻ay&長a→象y)} 1UE
3 (3) (鼻ab&象b→長a)&(鼻ab&長a→象b) A
3 (4) 鼻ab&象b→長a 3&E
3 (5) 鼻ab&長a→象b 3&E
6 (6) ~象b A
36 (7) ~(鼻ab&長a) 56MTT
36 (8) ~鼻ab∨~長a 7ド・モルガンの法則
36 (9) 鼻ab→~長a 8含意の定義
3 (ア) ~象b→(鼻ab→~長a) 69CP
イ(イ) ~象b& 鼻ab A
イ(ウ) ~象b イ&E
3 イ(エ) 鼻ab→~長a アウMPP
イ(オ) 鼻ab イ&E
3 イ(カ) ~長a エオMPP
3 (キ) ~象b&鼻ab→~長a イカCP
3 (ク) (鼻ab&象b→長a)&(~象b&鼻ab→~長a) 4キ&I
3 (ケ) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(~象y&鼻ay→~長a)} クEI
1 (コ) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(~象y&鼻ay→~長a)} 23ケEE
1 (サ)∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&鼻xy→~長x)} コUI
(ⅲ)
1 (1) ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&鼻xy→~長x)} A
1 (2) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(~象y&鼻ay→~長a)} 1UE
3 (3) (鼻ab&象b→長a)&(~象b&鼻ab→~長a) A
3 (4) 鼻ab&象b→長a 3&E
3 (5) ~象b&鼻ab→~長a 3&E
6 (6) 長a A
6 (7) ~~長a 6DN
36 (8) ~(~象b&鼻ab) 57MTT
36 (9) 象b∨~鼻ab 8ド・モルガンの法則
ア (ア) 象b A
ア (イ) ~~象b アDN
ア (ウ) ~~象b∨~鼻ab イ∨I
エ (エ) ~鼻ab A
エ (オ) ~~象b∨~鼻ab エ∨I
36 (カ) ~~象b∨~鼻ab 9アウエオ∨EE
36 (キ) ~象b→~鼻ab カ含意の定義
ケ (ケ) 鼻ab A
ケ (コ) ~~鼻ab ケDN
36 ケ (サ) ~~象b キコMTT
36 ケ (シ) 象b サDN
36 (ス) 鼻ab→象b ケシCP
3 (セ) 長a→(鼻ab→象b) 6スCP
ソ(ソ) 鼻ab&長b A
ソ(タ) 長b ソ&E
3 ソ(チ) 鼻ab→象b セタMPP
ソ(ツ) 鼻ab ソ&E
3 ソ(テ) 象b チツMPP
3 (ト) 鼻ab&長b→ 象b ソテCP
3 (ナ) (鼻ab&象b→長a)&(鼻ab&長a→象b) 4ト&I
3 (ニ) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(鼻ay&長a→象y)} ナEI
1 (ヌ) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(鼻ay&長a→象y)} 23ヌEE
1 (ネ)∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(鼻xy&長x→象y)} ヌUI
従って、
(05)(06)により、
(07)
① ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&長x→~鼻xy)}
② ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&( 鼻xy&長x→ 象y)}
③ ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&鼻xy→~長x)}
に於いて、すなはち、
① すべてのxとあるyについて{xがyの鼻であって、yが象であるならば、xは長く、yが象でなくて、xが長いならば、yはxの鼻ではない}。
② すべてのxとあるyについて{xがyの鼻であって、yが象であるならば、xは長く、xがyの鼻であって、長いならば、yは象である}。
③ すべてのxとあるyについて{xがyの鼻であって、yが象であるならば、xは長く、yが象でなくて、xがyの鼻であるならば、xは長くない}。
に於いて、
①=②=③ である。
従って、
(07)により、
(08)
① ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&長x→~鼻xy)}
② ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&( 鼻xy&長x→ 象y)}
③ ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&鼻xy→~長x)}
に於いて、すなはち、
① 鼻は象は長く、象以外で、ある部分が長いのであれば、鼻ではない。
② 鼻は象は長く、鼻が長いならば、象である。
③ 鼻は象は長く、象以外の鼻は、長くない。
に於いて、
①=②=③ である。
cf.
「対偶(Contraposition)」。
従って、
(08)により、
(09)
(ⅰ)
1 (1)∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&長x→~鼻xy)} A
1 (2) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(~象y&長a→~鼻ay)} 1UE
3 (3) (鼻ab&象b→長a)&(~象b&長a→~鼻ab) A
3 (4) ~象b&長a→~鼻ab 3&E
5 (5)∃x∃y(兎y&~象y&鼻xy) A
6 (6) ∃y(兎y&~象y&鼻ay) A
7(7) 兎b&~象b&鼻ab A
7(8) 兎b& 7&E
7(9) ~象b 7&E
7(ア) 鼻ab 7&E
7(イ) ~~鼻ab アDN
3 7(ウ) ~(~象b& 長a) 4イMPP
3 7(エ) ~~象b∨~長a ウ、ド・モルガンの法則
3 7(オ) ~象b→~長a エ含意の定義
3 7(カ) ~長a 9オMPP
7(キ) 兎b&鼻ab 8ア&I
3 7(ク) 兎b&鼻ab&~長a カキ&I
3 7(ケ) ∃y(兎y&鼻ay&~長a) クEI
3 6 (コ) ∃y(兎y&鼻ay&~長a) 67ケEE
3 6 (サ)∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x) コEI
35 (シ)∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x) 56サEE
1 5 (ス)∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x) 23シEE
といふ「述語計算(Predicate calculus)」と、
(ⅱ)
1 (1)∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(鼻xy&長x→象y)} A
1 (2) ∃y{(鼻ay&象y→長a)&(鼻ay&長a→象y)} 1UE
3 (3) (鼻ab&象b→長a)&(鼻ab&長a→象b) A
3 (4) 鼻ab&長a→象b 3&E
5 (5)∃x∃y(兎y&~象y&鼻xy) A
6 (6) ∃y(兎y&~象y&鼻ay) A
7(7) 兎b&~象b&鼻ab A
7(8) 兎b& 7&E
7(9) ~象b 7&E
7(ア) 鼻ab 7&E
3 7(イ) ~(鼻ab&長a) 49MTT
3 7(ウ) ~鼻ab∨~長a イ、ド・モルガンの法則
3 7(エ) 鼻ab→~長a ウ、含意の定義
3 7(オ) ~長a アエMPP
3 7(カ) 兎b&鼻ab 8イ&I
3 7(キ) 兎b&鼻ab&~長a オカ&I
3 7(ク) ∃y(兎y&鼻ay&~長a) キEI
3 6 (ケ) ∃y(兎y&鼻ay&~長a) 67クEE
3 6 (コ)∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x) ケEI
35 (サ)∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x) 56コEE
1 5 (シ)∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x) 23サEE
といふ「述語計算(Predicate calculus)」と、
(ⅲ)
1 (1)∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&鼻xy→~長x)} A
1 (2) ∃y{(鼻xb&象b→長x)&(~象b&鼻xb→~長x) 1UE
3 (3) (鼻ab&象b→長a)&(~象b&鼻ab→~長a) A
3 (4) ~象b&鼻ab→~長a 3&E
5 (5)∃x∃y(兎y&~象y&鼻xy) A
6 (6) ∃y(兎y&~象y&鼻ay) A
7(7) 兎b&~象b&鼻ab A
7(8) 兎b& 7&E
7(9) ~象b 7&E
7(ア) 鼻ab 7&E
7(イ) ~象b&鼻ab 9ア&I
3 7(ウ) ~長a 4イMPP
3 7(エ) 兎b&鼻ab 8ア&I
3 7(オ) 兎b&鼻ab&~長a ウエ&I
3 7(カ) ∃y(兎y&鼻ay&~長a) オEI
3 6 (キ) ∃y(兎y&鼻ay&~長a) 67カEE
3 6 (ク)∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x) キEI
35 (ケ)∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x) 56クEE
1 5 (コ)∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x) 23ケEE
といふ「述語計算(Predicate calculus)」が、成立する。
然るに、
(10)
② ある兎は、象ではないが鼻が有る。⇔
② ∃x∃y(兎y&~象y&鼻xy)⇔
② あるxとあるyについて(yは兎であって、象ではなく、xはyの鼻である)。
然るに、
(11)
③ ある兎の鼻は長くない。⇔
③ ∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x)⇔
② あるxとあるyについて(yは兎であって、xはyの鼻であって、xは長くない)。
従って、
(08)~(11)により、
(12)
① ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&鼻xy→~長x)}。然るに、
② ∃x∃y(兎y&~象y&鼻xy)。 従って、
③ ∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x)。
といふ「推論(三段論法)」、すなはち、
① 鼻は象は長く、象以外の鼻は長くない。然るに、
② ある兎は、象ではないが鼻が有る。 従って、
③ ある兎の鼻は長くない。
といふ「推論(三段論法)」は、「妥当(Valid)」である。
従って、
(01)(02)(03)(12)により、
(13)
① 鼻は象が長い。 然るに、
② ある兎は、象ではないが鼻が有る。従って、
③ ある兎の鼻は長くない。
といふ「推論(三段論法)」、すなはち、
① ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&鼻xy→~長x)}。然るに、
② ∃x∃y(兎y&~象y&鼻xy)。 従って、
③ ∃x∃y(兎y&鼻xy&~長x)。
といふ「推論(三段論法)」は、「妥当(Valid)」である。
従って、
(09)~(13)により、
(14)
① 象は鼻が長い。⇔
① 鼻は象は長く、象以外の鼻は長くない。⇔
① ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&鼻xy→~長x)}⇔
① すべてのxとあるyについて{xがyの鼻であって、yが象であるならば、xは長く、yが象でなくて、xがyの鼻であるならば、xは長くない}。
といふ「等式」が、「妥当(Valid)」であるならば、そのときに限って、
① 鼻は象が長い。 然るに、
② ある兎は、象ではないが鼻が有る。従って、
③ ある兎の鼻は長くない。
といふ「推論(三段論法)」は、「妥当(Valid)」である。
然るに、
(15)
① 鼻は象が長い。 然るに、
② ある兎は、象ではないが鼻が有る。従って、
③ ある兎の鼻は長くない。
といふ「推論(三段論法)」は、「妥当(Valid)」である。
従って、
(14)(15)により、
(16)
① 鼻は象が長い。⇔
① 鼻は象は長く、象以外の鼻は長くない。⇔
① ∀x∃y{(鼻xy&象y→長x)&(~象y&鼻xy→~長x)}⇔
① すべてのxとあるyについて{xがyの鼻であって、yが象であるならば、xは長く、yが象でなくて、xがyの鼻であるならば、xは長くない}。
といふ「等式」が、成立する。
令和02年06月26日、毛利太。
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