2021年4月7日水曜日

「ド・モルガンの法則」と「含意の定義」は「当然」である。

(01)
―「ド・モルガンの法則」の証明(Ⅰ)。―
(ⅰ)
1   (1) ~( P& Q)  A
 2  (2) ~(~P∨~Q)  A
  3 (3)   ~P      A
  3 (4)   ~P∨~Q   3∨I
 23 (5) ~(~P∨~Q)&
         (~P∨~Q)  24&I
 2  (6)  ~~P      35RAA
 2  (7)    P      6DN
   8(8)      ~Q   A
   8(9)   ~P∨~Q   8∨I
 2 8(ア) ~(~P∨~Q)&
          ~P∨~Q   29&I
 2  (イ)     ~~Q   8アRAA
 2  (ウ)       Q   イDN
 2  (エ)    P& Q   7ウ&I
12  (オ) ~( P& Q)&
         ( P& Q)  1エ&I
1   (カ)~~(~P∨~Q)  2オRAA
1   (キ)   ~P∨~Q   カDN
(ⅱ)
1   (1)   ~P∨~Q   A
 2  (2)    P& Q   A
  3 (3)   ~P      A
 2  (4)    P      2&E
 23 (5)   ~P&P    34&I
  3 (6) ~( P& Q)  25RAA
   7(7)      ~Q   A
 2  (8)       Q   2&E
 2 7(9)    ~Q&Q   78&I
   7(ア) ~( P& Q)  29RAA
1   (イ) ~( P& Q)  1367ア∨E
(02)
―「ド・モルガンの法則」の証明(Ⅱ)。―
(ⅲ)
1  (1)~{ P&Q & R} A
1  (2)~{(P&Q)& R} 1結合法則
1  (3) ~(P&Q)∨~R  2ド・モルガンの法則
 4 (4) ~(P&Q)     A
 4 (5)(~P∨~Q)     4ド・モルガンの法則
 4 (6)(~P∨~Q)∨~R  5∨I
  7(7)        ~R  A
  7(8)(~P∨~Q)∨~R  7∨I
1  (9)(~P∨~Q)∨~R  14678∨E
1  (ア) ~P∨~Q ∨~R  9結合法則
(ⅳ)
1  (1) ~P∨~Q ∨~R  A
1  (2)(~P∨~Q)∨~R  1結合法則
 3 (3)(~P∨~Q)     A
 3 (4) ~(P&Q)     3ド・モルガンの法則
 3 (5) ~(P&Q)∨~R  4∨I
  6(6)        ~R  A
  6(7) ~(P&Q)∨~R  6∨I
1  (8) ~(P&Q)∨~R  13567∨E
1  (9)~{(P&Q)& R} 6ド・モルガンの法則
1  (ア)~{ P&Q & R} 9結合法則
(03)
―「ド・モルガンの法則」の証明(Ⅲ)。―
(ⅴ)
1(1)~{ P∨Q ∨ R} A
1(2)~{(P∨Q)∨ R} 1結合法則
1(3) ~(P∨Q)&~R  2ド・モルガンの法則
1(4) ~(P∨Q)     3&E
1(5) ~P&~Q      4ド・モルガンの法則
1(6)        ~R  3&E
1(7)(~P&~Q)&~R  56&I
1(8) ~P&~Q &~R  7結合法則
(ⅵ)
1(1) ~P&~Q &~R  A
1(2)(~P&~Q)&~R  1結合法則
1(3)(~P&~Q)     2&E
1(4) ~(P∨Q)     3ド・モルガンの法則
1(5)        ~R  2&E
1(6) ~(P∨Q)&~R  45&I
1(7)~{(P∨Q)∨ R} 6ド・モルガンの法則
1(8)~{ P∨Q ∨ R} 7結合法則
(04)
―「ド・モルガンの法則」の証明(Ⅳ)。―
(ⅶ)
1(1)~{(P&Q)∨ R} A
1(2) ~(P&Q)&~R  1ド・モルガンの法則
1(3) ~(P&Q)     2&E
1(4)(~P∨~Q)     3ド・モルガンの法則
1(5)        ~R  2&E
1(6)(~P∨~Q)&~R  45&I
(ⅷ)
1(1)(~P∨~Q)&~R  A
1(2)(~P∨~Q)     1&E
1(3)~(P& Q)     2ド・モルガンの法則
1(4)        ~R  1&E
1(5) ~(P&Q)&~R  34&I
1(6)~{(P&Q)∨ R} 5ド・モルガンの法則
(05)
―「ド・モルガンの法則」の証明(Ⅴ)。―
(ⅸ)
1  (1)~{P& (Q∨ R)} A
1  (2) ~P∨~(Q∨ R)  1ド・モルガンの法則
 3 (3) ~P          A
 3 (4) ~P∨(~Q&~R)  3∨I
  5(5)    ~(Q∨ R)  A
  5(6)     ~Q&~R   5ド・モルガンの法則
  5(7) ~P∨(~Q&~R)  6∨I
1  (8) ~P∨(~Q&~R)  23457∨E
(ⅹ)
1  (1) ~P∨(~Q&~R)  A
 2 (2) ~P          A
 2 (3) ~P∨~(Q∨ R)  2∨I
  4(5)    (~Q&~R)  A
  4(6)    ~(Q∨ R)  A
  4(7) ~P∨~(Q∨ R)  6∨I
1  (8) ~P∨~(Q∨ R)  12347∨E
1  (9)~{P& (Q∨ R)} 8ド・モルガンの法則
従って、
(01)~(05)により、
(06)
①   ~(P& Q)
②    ~P∨~Q
③   ~(P&  Q& R)
④     ~P∨~Q∨~R
⑤   ~(P∨  Q∨ R)
⑥     ~P&~Q&~R
⑦ ~{(P&  Q)∨ R}
⑧   (~P∨~Q)&~R
⑨   ~{P&(  Q∨ R)}
⑩    ~P∨(~Q&~R)
に於いて、
①=②
③=④
⑤=⑥
⑦=⑧
⑨=⑩
である(ド・モルガンの法則)。
然るに、
(07)
―「含意の定義」の証明。―
(ⅰ)
1  (1)    P→Q  A
 2 (2) ~(~P∨Q) A
  3(3)   ~P    A
  3(4)   ~P∨Q  3∨I
 23(5) ~(~P∨Q)&
        (~P∨Q) 24&I
 2 (6)  ~~P    35RAA
 2 (7)    P    6DN
12 (8)      Q  17MPP
12 (9)   ~P∨Q  8∨I
12 (ア) ~(~P∨Q)&
        (~P∨Q) 29&I
1  (イ)~~(~P∨Q) 2アRAA
1  (ウ)   ~P∨Q  イDN
(ⅱ)
1     (1) ~P∨ Q   A
 2    (2)  P&~Q   A
  3   (3) ~P      A
 2    (4)  P      2&E
 23   (5) ~P&P    34&I
  3   (6)~(P&~Q)  25RAA
   7  (7)     Q   A
 2    (8)    ~Q   2&E
 2 7  (9)  Q&~Q   78&I
   7  (ア)~(P&~Q)  29RAA
1     (イ)~(P&~Q)  1367ア∨E
    ウ (ウ)  P      A
     エ(エ)    ~Q   A
    ウエ(オ)  P&~Q   ウエ&I
1   ウエ(カ)~(P&~Q)&
          (P&~Q)  イオ&I
1   ウ (キ)   ~~Q   エカRAA
1   ウ (ク)     Q   キDN
1     (ケ)  P→ Q   ウクCP
従って、
(07)により、
(08)
①  P→Q≡Pならば、Qである。
② ~P∨Q≡Pでないか、または、Qである。
に於いて、
①=② である(含意の定義)。
従って、
(06)(07)(08)により、
(09)
①   ~(P& Q)
②     P→~Q
③   ~(P&  Q& R)
④      P→ Q→ R
⑤   ~(P∨  Q∨ R)
⑥     ~P&~Q&~R
⑦ ~{(P&  Q)∨ R}
⑧     (P→~Q)&~R
⑨   ~{P&(  Q∨ R)}
⑩     P→(~Q&~R)
に於いて、
①=②
③=④
⑤=⑥
⑦=⑧
⑨=⑩
である(ド・モルガンの法則&含意の定義)。
従って、
(09)により、
(10)
例へば、
⑨ ~{P&(  Q∨ R)}≡{Pであって、  (Qであるか、または、Rである)}といふことはない。
⑩   P→(~Q&~R)  ≡ Pであるならば、(Qではないし、   Rでもない)。
に於いて、
⑨=⑩ である。
従って、
(10)により、
(11)
⑨ ~{無&(  偶∨ 奇)}≡{無理数であって、  (偶数であるか、または、奇数である)}といふことはない。
⑩   無→(~偶&~奇)  ≡ 無理数であるならば、(偶数ではないし、   奇数でもない)。
に於いて、
⑨=⑩ である。
然るに、
(12)
⑨{無理数であって、  (偶数であるか、または、奇数である)}といふことはない。
⑩ 無理数であるならば、(偶数ではないし、   奇数でもない)。
に於いて、
⑨=⑩ である。
といふことは、「当然」である。
cf.
無理数(むりすう、 英: irrational number)とは、有理数ではない実数、つまり分子・分母ともに整数である分数(比 = 英: ratio)として表すことのできない実数を指す(ウィキペディア)。
従って、
(13)
「含意の定義」は、「当然」であるし、
「ド・モルガンの法則」も、「当然」である。
従って、
(01)~(13)により、
(14)
―「ド・モルガンの法則」の証明(Ⅰ)。―
(ⅰ)
1   (1) ~( P& Q)  A
 2  (2) ~(~P∨~Q)  A
  3 (3)   ~P      A
  3 (4)   ~P∨~Q   3∨I
 23 (5) ~(~P∨~Q)&
         (~P∨~Q)  24&I
 2  (6)  ~~P      35RAA
 2  (7)    P      6DN
   8(8)      ~Q   A
   8(9)   ~P∨~Q   8∨I
 2 8(ア) ~(~P∨~Q)&
          ~P∨~Q   29&I
 2  (イ)     ~~Q   8アRAA
 2  (ウ)       Q   イDN
 2  (エ)    P& Q   7ウ&I
12  (オ) ~( P& Q)&
         ( P& Q)  1エ&I
1   (カ)~~(~P∨~Q)  2オRAA
1   (キ)   ~P∨~Q   カDN
(ⅱ)
1   (1)   ~P∨~Q   A
 2  (2)    P& Q   A
  3 (3)   ~P      A
 2  (4)    P      2&E
 23 (5)   ~P&P    34&I
  3 (6) ~( P& Q)  25RAA
   7(7)      ~Q   A
 2  (8)       Q   2&E
 2 7(9)    ~Q&Q   78&I
   7(ア) ~( P& Q)  29RAA
1   (イ) ~( P& Q)  1367ア∨E
といふ「計算」は、「ド・モルガンの法則」といふ「当然の理」を、「A、∨I、&I、RAA、DN、∨E」といふ「規則」で、「説明」してゐる。
といふ、ことになる。
令和03年04月07日、毛利太。

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