2021年2月11日木曜日

「ド・モルガンの法則」の「命題計算」。

(01)
(ⅰ)
1   (1)   P& Q   A
 2  (2)  ~P∨~Q   A
  3 (3)  ~P      A
1   (4)   P      1&E
1 3 (5)  ~P&P    34&I
  3 (6) ~(P& Q)  13RAA
   7(7)     ~Q   A
1   (8)      Q   1&E
1  7(9)   ~Q&Q   78&I
   7(ア) ~(P& Q)  19RAA
 2  (イ) ~(P& Q)  2367ア∨E
12  (ウ)  (P& Q)&
        ~(P& Q)  1イ&I
1   (エ)~(~P∨~Q)  2ウRAA
(ⅱ)
1   (1) ~(~P∨~Q)  A
  2 (2)   ~P      A
  2 (3)   ~P∨~Q   2∨I
1 2 (4) ~(~P∨~Q)&
         (~P∨~Q)  13&I
1   (5)  ~~P      24RAA
1   (6)    P      5DN
   7(7)      ~Q   A
   7(8)   ~P∨~Q   7∨I
1  7(9) ~(~P∨~Q)&
         (~P∨~Q)  18&I
1   (ア)     ~~Q   79RAA
1   (イ)       Q   アDN
1   (ウ)    P& Q   6イ&I
従って、
(01)により、
(02)
①    P& Q
② ~(~P∨~Q)
に於いて、
①=② である(ド・モルガンの法則)。
(03)
(ⅲ)
1     (1)  P&  Q& R   A
 2    (2) ~P∨ ~Q∨~R   A
 2    (3) ~P∨(~Q∨~R)  2結合法則
  4   (4) ~P          A
1     (5)  P          1&E
1 4   (6) ~P&P        45&I
  4   (7)~( P& Q& R)  16RAA
   8  (8)    (~Q∨~R)  A
    9 (9)     ~Q      A
1     (ア)      Q      1&E
1   9 (イ)     ~Q&Q    9ア&I
    9 (ウ)~( P& Q &R)  19RAA
     エ(エ)        ~R   A
1     (オ)         R   1&E
1    エ(カ)      ~R&R   エオ&I
     エ(キ)~( P& Q& R)  1カRAA
   8  (ク)~( P& Q& R)  89ウエキ∨E
 2    (ケ)~( P& Q& R)  2478ク∨E
12    (コ) ( P& Q& R)&
         ~( P& Q& R)  1コ&I
1     (サ)~(~P∨~Q∨~R)  2コRAA
(ⅳ)
1    (1) ~(~P∨~Q∨~R)  A
  2  (2)   ~P         A
  2  (3)   ~P∨~Q      2∨I
  2  (4)   ~P∨~Q∨~R   3∨I
1 2  (5) ~(~P∨~Q∨~R)&
          (~P∨~Q∨~R)  14&I
1    (6)  ~~P         25RAA
1    (7)    P         6DN
   8 (8)      ~Q      A
   8 (9)   ~P∨~Q      7∨I
   8 (ア)   ~P∨~Q∨~R   8∨I
1  8 (イ) ~(~P∨~Q∨~R)&
          (~P∨~Q∨~R)  1ア&I
1    (ウ)     ~~Q      8RAA
1    (エ)       Q      ウDN
    オ(オ)         ~R   A
    オ(カ)      ~Q∨~R   オ∨I
    オ(キ)   ~P∨~Q∨~R   カ∨I
1   オ(ク) ~(~P∨~Q∨~R)&
          (~P∨~Q∨~R)  1オ&I
1    (ケ)        ~~R   オケRAA
1    (コ)          R   ケDN
1    (サ)    P& Q      7エ&I
1    (シ)    P& Q& R   コサ&I
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(ド・モルガンの法則)。
(05)
(ⅴ)
1       (1)   P&  Q&  R& S   A
 2      (2)  ~P∨ ~Q∨ ~R∨~S   A
 2      (3)  ~P∨ ~Q∨(~R∨~S)  2結合法則
 2      (4)  ~P∨[~Q∨(~R∨~S)] 3結合法則
  5     (5)  ~P              A
1       (6)   P              1&E
1 5     (7)  ~P&P            56&I
  5     (8) ~(P&  Q&  R& S)  17RAA
   9    (9)     [~Q∨(~R∨~S)] A
    ア   (ア)      ~Q          A
1       (イ)       Q          1&E
1   ア   (ウ)      ~Q&Q        アイ&I
    ア   (エ) ~(P&  Q&  R& S)  1ウRAA
     オ  (オ)         (~R∨~S)  A
      カ (カ)          ~R      A
1       (キ)           R      1&E
1     カ (ク)          ~R&R    カキ&I
      カ (ケ) ~(P&  Q&  R& S)  19RAA
       コ(コ)             ~S   A
1       (サ)              S   1&E
1      コ(シ)           ~S&S   コサ&I
       コ(ス) ~(P&  Q&  R& S)  1シRAA
     オ  (セ) ~(P&  Q&  R& S)  オカケコス∨E
   9    (ソ) ~(P&  Q&  R& S)  9アエオセ∨E
 2      (タ) ~(P&  Q&  R& S)  4589ソ∨E
12      (チ)  (P&  Q&  R& S)&
            ~(P&  Q&  R& S)  1タ&I
1       (ツ)~(~P∨ ~Q∨ ~R∨~S)  2チRAA
(ⅵ)
1     (1) ~(~P∨~Q∨~R∨~S)  A
  2   (2)   ~P            A
  2   (3)   ~P∨~Q         2∨I
  2   (4)   ~P∨~Q∨~R      3∨I
  2   (5)   ~P∨~Q∨~R∨~S   4∨I
1 2   (6) ~(~P∨~Q∨~R∨~S)&
           (~P∨~Q∨~R∨~S)  15&I
1     (7)  ~~P            26RAA
1     (8)    P            7DN
   9  (9)      ~Q         A
   9  (ア)   ~P∨~Q         9∨I
   9  (イ)   ~P∨~Q∨~R      ア∨I
   9  (ウ)   ~P∨~Q∨~R∨~S   イ∨I
1  9  (エ) ~(~P∨~Q∨~R∨~S)&
           (~P∨~Q∨~R∨~S)  1ウ&I
1     (オ)     ~~Q         9エRAA
1     (カ)       Q         オDN
    キ (キ)         ~R      A
    キ (ク)         ~R∨~S   キ∨I
    キ (ケ)      ~Q∨~R∨~S   ク∨I
    キ (コ)   ~P∨~Q∨~R∨~S   ケ∨I
1   キ (サ) ~(~P∨~Q∨~R∨~S)&
           (~P∨~Q∨~R∨~S)  1コ&I
1     (シ)        ~~R      キサRAA
1     (ス)          R      シDN
     エ(セ)            ~S   A
     エ(ソ)         ~R∨~S   セ∨I
     エ(タ)      ~Q∨~R∨~S   ソ∨I
     エ(チ)   ~P∨~Q∨~R∨~S   タ∨I
1    エ(ツ) ~(~P∨~Q∨~R∨~S)&
           (~P∨~Q∨~R∨~S)  1チ&I
1     (テ)           ~~S   エツRAA
1     (ト)             S   テDN
1     (ナ)    P& Q         8カ&I
1     (ニ)    P& Q &R      スナ&I
1     (ヌ)    P& Q &R& S   トニ&I
従って、
(05)により、
(06)
⑤    P& Q& R& S
⑥ ~(~P∨~Q∨~R∨~S)
に於いて、
⑤=⑥ である(ド・モルガンの法則)。
従って、
(02)(04)(06)により、
(07)
①    P& Q
② ~(~P∨~Q)
③    P& Q& R
④ ~(~P∨~Q∨~R)
⑤    P& Q& R& S
⑥ ~(~P∨~Q∨~R∨~S)
に於いて、
①=② である(ド・モルガンの法則)。
③=④ である(ド・モルガンの法則)。
⑤=⑥ である(ド・モルガンの法則)。
従って、
(01)(03)(05)により、
(08)
このやうな「計算(propositional calculus)」は、「数を数へる」やうに、「無限に続ける」ことが、出来る。
従って、
(01)~(08)により、
(09)
「数学的帰納法」により、「ド・モルガンの法則」は、
無限個の命題」に対して、成立する。
然るに、
(10)
(ⅰ)
1     (1)  ~P&  Q&~R   A
 2    (2)   P∨ ~Q∨ R   A
 2    (3)   P∨(~Q∨ R)  2結合法則
  4   (4)   P          A
1     (5)  ~P          1&E
1 4   (6)   P&~P       45&I
  4   (7)~(~P&  Q&~R)  16RAA
   8  (8)     (~Q∨ R)  A
    9 (9)      ~Q      A
1     (ア)       Q      1&E
1   9 (イ)      ~Q&Q    9ア&I
    9 (ウ)~(~P&  Q&~R)  1イRAA
     エ(エ)          R   A
1     (オ)         ~R   1&E
1    エ(カ)       R&~R   エオ&I
     エ(キ)~(~P&  Q&~R)  1カRAA
   8  (ク)~(~P&  Q&~R)  89ウエキ∨E
 2    (ケ)~(~P&  Q&~R)  2478ク∨E
12    (コ) (~P&  Q&~R)&
         ~(~P&  Q&~R)  1コ&I
1     (サ)~( P∨ ~Q∨ R)  2コRAA
(ⅱ)
1    (1) ~( P∨ ~Q∨ R)  A
  2  (2)    P          A
  2  (3)    P∨ ~Q      2∨I
  2  (4)    P∨ ~Q∨ R   3∨I
1 2  (5) ~( P∨ ~Q∨ R)&
          ( P∨ ~Q∨ R)  24&I
1    (6)   ~P          25RAA
   7 (7)       ~Q      A
   7 (8)    P∨ ~Q      7∨I
   7 (9)    P∨ ~Q∨ R   8∨I
1  7 (ア) ~( P∨ ~Q∨ R)&
          ( P∨ ~Q∨ R)  29&I
1    (イ)      ~~Q      7アRAA
1    (ウ)        Q      イDN
    エ(エ)           R   A
    エ(オ)       ~Q∨ R   エ∨I
    エ(カ)    P∨ ~Q∨ R   オ∨I
1   エ(キ) ~( P∨ ~Q∨ R)&
          ( P∨ ~Q∨ R)  2カ&I
1    (ク)          ~R   エキRAA
1    (ケ)   ~P&  Q      6ウ&I
1    (コ)   ~P&  Q&~R   クケ&I
従って、
(10)により、
(11)
①   ~P& Q&~R
② ~( P∨~Q∨ R)
に於いて、
①=② である(ド・モルガンの法則)。
従って、
(11)により、
(12)
否定命題」と「肯定命題」が「混在」してゐる場合であっても、
「ド・モルガンの法則」は、成立する。
然るに、
(11)により、
(13)
①  ~(~P& Q&~R)
② ~~( P∨~Q∨ R)
に於いて、
①=② である(ド・モルガンの法則)。
従って、
(13)により、
(14)
「二重否定律(DN)」により、
① ~(~P& Q&~R)
②  ( P∨~Q∨ R)
に於いて、
①=② である(ド・モルガンの法則)。
従って、
(14)により、
(15)
②  ~( P∨~Q∨ R)
① ~~(~P& Q&~R)
に於いて、
②=① である(ド・モルガンの法則)。
従って、
(15)により、
(16)
「二重否定律(DN)」により、
② ~( P∨~Q∨ R)
①  (~P& Q&~R)
に於いて、
②=① である(ド・モルガンの法則)。
従って、
(14)(16)により、
(17)
「番号」を付け直すと、
③ ~( P∨~Q∨ R)
④  (~P& Q&~R)
に於いて、
③=④ である(ド・モルガンの法則)。
従って、
(14)(17)により、
(18)
① ~(~P& Q&~R)
②  ( P∨~Q∨ R)
③ ~( P∨~Q∨ R)
④  (~P& Q&~R)
に於いて、
①=② は、「ド・モルガンの法則」であって、
③=④ も、「ド・モルガンの法則」である。
従って、
(08)(17)により、
(18)
例へば、
① ~(~P& Q&~R& S)
②  ( P∨~Q∨ R∨~S)
③ ~( P∨~Q∨ R∨~S)
④  (~P& Q&~R& S)
に於いて、
①=② は、「ド・モルガンの法則」であって、
③=④ も、「ド・モルガンの法則」である。
令和03年02月11日、毛利太。

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