2020年8月10日月曜日

∀x(Fx→Gx)┤├ ~∃x(Fx&~Gx)

(01)
(ⅰ)
1  (1) ∀x(Fx→ Gx)  A
 2 (2) ∃x(Fx&~Gx)  A
1  (3)    Fa→ Ga   1UE
  4(4)    Fa ~Ga   A
  4(5)    Fa       4&E
1 4(6)        Ga   35MPP
  4(7)       ~Ga   4&E
1 4(8)    Ga&~Ga   67&I
  4(9)~∀x(Fx→ Gx)  48RAA
 2 (ア)~∀x(Fx→ Gx)  249EE
12 (イ) ∀x(Fx→ Gx)&
      ~∀x(Fx→ Gx)  1ア&I
1  (ウ)~∃x(Fx&~Gx)  2イRAA
(ⅱ)
1  (1)~∃x(Fx&~Gx) A
1  (2)∀x~(Fx&~Gx) 1量化子の関係
1  (3)  ~(Fa&~Ga) 2UE
1  (4)   ~Fa∨ Ga  3ド・モルガンの法則
1  (5)    Fa→ Ga  4含意の定義
1  (6) ∀x(Fx→ Gx) 5UI
従って、
(01)により、
(02)
①  ∀x(Fx→ Gx)
② ~∃x(Fx&~Gx)
に於いて、
①=② である。
然るに、
(03)
(ⅰ)
1   (1)  (Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)   A
 2  (2)  (Fa&~Ga)∨(Fb&~Gb)   A
1   (3)   Fa→ Ga             1&E
  4 (4)   Fa&~Ga             A
  4 (5)   Fa                 4&E
1 4 (6)       Ga             35MPP
  4 (7)      ~Ga             5&E
1 4 (8)       Ga&~Ga         67&I
  4 (9)~{(Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)}  18RAA
1   (ア)            Fb→ Gb    1&E
   イ(イ)            Fb&~Gb    A
   イ(ウ)            Fb        イ&E
1  イ(エ)                Gb    アウMPP
   イ(オ)               ~Gb    イ&E
1  イ(カ)            Gb&~Gb    エオ&I
   イ(キ)~{(Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)}  1カRAA
 2  (ク)~{(Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)}  249イキ∨E
12  (ケ) {(Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)}&
       ~{(Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)}  1ク&I
1   (コ)~{(Fa&~Ga)∨(Fb&~Gb)}  2ケRAA
(ⅱ)
1   (1)~{(Fa&~Ga)∨(Fb&~Gb)}  2ケRAA
1   (2)~(Fa&~Ga)&~(Fb&~Gb)   1ド・モルガンの法則
1   (3)~(Fa&~Ga)             2&E
1   (4) ~Fa∨ Ga              3ド・モルガンの法則
1   (5) (Fa→ Ga)             4含意の定義
1   (6)          ~(Fb&~Gb)   2&E
1   (7)           ~Fb∨ Gb    6ド・モルガンの法則
1   (8)           (Fb→ Gb)   7含意の定義
1   (9) (Fa→ Ga)& (Fb→ Gb)   58&I
従って、
(03)により、
(04)
①  {(Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)}
② ~{(Fa&~Ga)∨(Fb&~Gb)}
に於いて、
①=② である。
然るに、
(05)
{a、b}を、{xの変域}とすると、
①   (Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)
② ~{(Fa&~Ga)∨(Fb&~Gb)}
という「式」は、それぞれ、
①  ∀x(Fx→ Gx)
② ~∃x(Fx&~Gx)
という「述語論理式」に、「相当」する。
従って、
(02)(04)(05)により、
(06)
{a、b}を、{xの変域}とすると、
①  ∀x(Fx→ Gx)⇔  {(Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)}
② ~∃x(Fx&~Gx)⇔ ~{(Fa&~Ga)∨(Fb&~Gb)}
に於いて、
①=② である。
従って、
(06)により、
(07)
{a、b、c}を、{xの変域}とすると、
①  ∀x(Fx→ Gx)⇔  {(Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)&(Fc→ Gc)}
② ~∃x(Fx&~Gx)⇔ ~{(Fa&~Ga)∨(Fb&~Gb)∨(Fc&~Gc)}
に於いて、
①=② である。
従って、
(07)により、
(08)
{a、b、c}を、{xの変域}とすると、
①「すべてのxについて、xがFならば、xはGである。」    ⇔  {(Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)&(Fc→ Gc)}
②「あるxがFであって、そのxがGでない、ということはない。」⇔ ~{(Fa&~Ga)∨(Fb&~Gb)∨(Fc&~Gc)}
に於いて、
①=② である。
従って、
(07)(08)により、
(09)
{xの変域}に於ける、{要素の個数}が、{たった3個}であっても、
①  {(Fa→ Ga)&(Fb→ Gb)&(Fc→ Gc)}
② ~{(Fa&~Ga)∨(Fb&~Gb)∨(Fc&~Gc)}
と書くのは、「面倒」であるため、
①  ∀x(Fx→ Gx)
② ~∃x(Fx&~Gx)
という風に、書くことに、なる。
令和02年08月10日、毛利太。

0 件のコメント:

コメントを投稿