2022年11月8日火曜日

「(P→Q)∨(Q→R)」は「トートロジー(恒真式)」である。

(01)
5 原始的規則あるいは導出された規則を、既に証明されたどのような連式あるいは定理とでもともに用いて、証明せよ。
5 Using primitive or derived rules, together with any sequents or theorems already proved, prove:
(b)├(P→Q)∨(Q→R)
(〃)「(PならばQである)か(QならばRである)。」は「恒に真である」。
(E.J.レモン 著、論理学初歩、竹尾治一郎・浅野楢英 訳、1973年、80頁改)
然るに、
(02)
(b)
  (1) Q∨~Q       A(排中律)
2 (2) Q          A
2 (3)~P∨Q        2∨I
2 (4) P→Q        3含意の定義
2 (5)(P→Q)∨(Q→R) 4∨I
 6(6)~Q          A
 6(7)~Q∨R        6∨I
 6(8) Q→R        7含意の定義
 6(9)(P→Q)∨(Q→R) 8∨I
  (ア)(P→Q)∨(Q→R) 2569EE
(03)
5 原始的規則(10 primitive rules)だけを用いて、証明せよ。
(b) ├(P→Q)∨(Q→R)
(E.J.レモン 著、論理学初歩、竹尾治一郎・浅野楢英 訳、1973年、80頁改)
(04)
1              (1) ~(Q∨~Q)    A
 2             (2)   Q        A
 2             (3)   Q∨~Q     2∨I
12             (4) ~(Q∨~Q)&
                    (Q∨~Q)    13&I
1              (5)  ~Q        24RAA
1              (6)   Q∨~Q     5∨I
1              (7) ~(Q∨~Q)&
                    (Q∨~Q)    16&I
               (8)~~(Q∨~Q)    17RAA
               (9)   Q∨~Q     8DN
   ア           (ア)   Q        A(排中律・左項)
   ア           (イ)  ~P∨ Q     ア∨I
    ウ          (ウ)   P&~Q     A
     エ         (エ)  ~P        A
    ウ          (オ)   P        ウ&E
    ウエ         (カ)  ~P&P      エオ&I
     エ         (キ) ~(P&~Q)    ウカRAA
      ク        (ク)      Q     A
    ウ          (ケ)     ~Q     ウ&E
    ウ ク        (コ)   Q&~Q     クケ&I
      ク        (サ) ~(P&~Q)    ウコRAA
   ア           (シ) ~(P&~Q)    イエキクサ∨E
       ス       (ス)   P        A
        セ      (セ)     ~Q     A
       スセ      (ソ)   P&~Q     チツ&I
   ア   スセ      (タ) ~(P&~Q)&
                    (P&~Q)    キソ&I
   ア   ス       (チ)    ~~Q     セタRAA
   ア   ス       (ツ)      Q     チDN
   ア           (テ)   P→ Q     スツCP
   ア           (ト)(P→Q)∨(Q→R) テ∨I
         ナ     (ナ)     ~Q     A(排中律・右項)
         ナ     (ニ)     ~Q∨R   ナ∨I
          ヌ    (ヌ)     Q&~R   A
           ネ   (ネ)     ~Q     A
          ヌ    (ノ)     Q      ヌ&E
          ヌネ   (ハ)     ~Q&Q   ネノ&I
           ネ   (ヒ)   ~(Q&~R)  ヌハRAA
            フ  (フ)        R   A
          ヌ    (ヘ)       ~R   ヌ&E
          ヌ フ  (ホ)     R&~R   フヘ&I
            フ  (マ)   ~(Q&~R)  ヌホRAA
         ナ     (ミ)   ~(Q&~R)  ニネヒフマ∨E
             ム (ム)     Q      A
              メ(メ)       ~R   A
             ムメ(モ)     Q&~R   ムメ&I
         ナ   ムメ(ヤ)   ~(Q&~R)&
                      (Q&~R)  ミモ&I
         ナ   ム (い)      ~~R   メRAA
         ナ   ム (ユ)        R   いDN
         ナ     (え)     Q→ R   ムユCP
         ナ     (ヨ)(P→Q)∨(Q→R) え∨I
               (ラ)(P→Q)∨(Q→R) 9アトナヨ∨E
従って、
(02)(04)により、
(05)
いづれにせよ、
(a)├    Q ∨~Q
(b)├(P→Q)∨(Q→R)
に於いて、
(a)が「恒真(トートロジー)」であるが故に、
(b)も「恒真(トートロジー)」である。
然るに、
(06)
①(1→0)∨(0→R)≡0∨1≡1
②(P→1)∨(1→0)≡1∨0≡1
従って、
(05)(06)により、
(07)
(b)├(P→Q)∨(Q→R)
は、確かに、「恒真(トートロジー)」である。
従って、
(06)(07)により、
(08)
(α)(Aが日本人であるならば、Aは男性である)。
(β)(Aが男性であるならば、 Aは家にゐる)。
に於いて、
(α)が「偽(ウソ)」ならば、
(β)は「真(本当)」であり、
(β)が「偽(ウソ)」であるならば、
(α)は「真(本当)」である。
令和04年11月08日、毛利太。

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