2023年2月13日月曜日

「数学の原理(PM)」の「公理1」は「排中律」である。

(01)
① (P∨P)→P
② ~P∨P
に於いて、
① は「数学の原理(PM)」の「公理1」であって、
② は「排中律(Law of excluded middle)」である。
然るに、
(02)
(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、
(02)により、
(03)
①  P→Q
② ~P∨Q
に於いて、
①=② である(含意の定義
然るに、
(04)
(ⅲ)
1  (1)~(P& Q) A
 2 (2)  P     A
  3(3)     Q  A
   23(4)  P& Q  23&I
123(5)~(P& Q)&
       (P& Q) 14&I
12 (6)    ~Q  35RAA
1  (7)  P→~Q  26CP
1  (8) ~P∨~Q  7含意の定義
(ⅳ)
1  (1) ~P∨~Q  1
1  (2)  P→~Q  1含意の定義
 3 (3)  P& Q  A
 3 (4)  P     3&E
13 (5)    ~Q  24MPP
 3 (6)     Q  3&E
13 (7)  ~Q&Q  56&I
1  (8)~(P& Q) 37RAA
従って、
(04)により、
(05)
③ ~(P& Q)
④  ~P∨~Q
に於いて、
③=④ である(ド・モルガンの法則
従って、
(03)(05)により、
(06)
①   P→ Q
②  ~P∨ Q
③ ~(P& Q)
④  ~P∨~Q
に於いて、
①=② であって(含意の定義)、
③=④ であって(ド・モルガンの法則)。
然るに、
(07)
(ⅴ)
1  (1) (P∨P)→P A
1  (2)~(P∨P)∨P 1含意の定義
 3 (3)~(P∨P)   A
 3 (4)~P&~P    3ド・モルガンの法則
 3 (5)   ~P    4&E
 3 (6)   ~P∨ P 5∨I
  7(8)       P A
  7(9)   ~P∨ P 7∨I
1  (ア)   ~P∨ P 13679∨E
(ⅵ)
1   (1)  ~P∨ P A
1   (2)   P→ P 1含意の定義
 2  (3) P∨P    A
  4 (4) P      A
1 4 (5)      P 24MPP
   6(6)   P    A
1  6(7)      P 26MPP
12  (8)      P 34567∨E
1   (9)(P∨P)→P 28CP
従って、
(01)(07)により、
(08)
含意の定義ド・モルガンの法則」により、
① (P∨P)→P
② ~P∨P
に於いて、すなはち、
①(Pであるか、またはPである)ならばPである。
② Pでないか、または、Pである。
に於いて、すなはち、
① は「数学の原理(PM)」の「公理1」であって、
② は「排中律」である。
に於いて、
①=② である。
令和5年2月13日、毛利太。

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