(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。
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。
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