(01)
① ∃x∃y{(Fx&Fy)&x≠y}⇔
① あるxとあるyについて{(xはFであり、yもFであるが)、xはyではない。}⇔
① 少なくとも、2個以上の対象(objects)がFである。
然るに、
(02)
② ∃x∃y∃z{(Fx&Fy&Fz)&(x≠y&x≠z&y≠z)}⇔
② あるxとあるyとあるzについて{(xはFであり、yもFであり、zもFであるが)、xはyではなく、xはzでもなく、zもyではない。}⇔
② 少なくとも、3個以上の対象(objects)がFである。
従って、
(02)により、
(03)
③ ~∃x∃y∃z{(Fx&Fy&Fz)&(x≠y&x≠z&y≠z)}⇔
③(3個以上の対象(objects)がFである)といふことはない。⇔
③ Fである対象(objects)は、多くとも、高々、2個以下である。
然るに、
(04)
(ⅲ)
1 (1)~∃x∃y∃z{(Fx&Fy&Fz)& (x≠y&x≠z&y≠z)} A
1 (2)∀x~∃y∃z{(Fx&Fy&Fz)& (x≠y&x≠z&y≠z)} 1量化子の関係
1 (3)∀x∀y~∃z{(Fx&Fy&Fz)& (x≠y&x≠z&y≠z)} 2量化子の関係
1 (4)∀x∀y∀z~{(Fx&Fy&Fz)& (x≠y&x≠z&y≠z)} 3量化子の関係
1 (5) ∀y∀z~{(Fa&Fy&Fz)& (a≠y&a≠z&y≠z)} 4UE
1 (6) ∀z~{(Fa&Fb&Fz)& (a≠b&a≠z&b≠z)} 5UE
1 (7) ~{(Fa&Fb&Fc)& (a≠b&a≠c&b≠c)} 6UE
1 (8) ~(Fa&Fb&Fc)∨~(a≠b&a≠c&b≠c) 7ド・モルガンの法則
1 (9) (Fa&Fb&Fc)→~(a≠b&a≠c&b≠c) 8含意の定義
ア(ア) (Fa&Fb&Fc) A
1ア(イ) ~(a≠b&a≠c&b≠c) 9アMPP
1ア(ウ) (a=b∨a=c∨b=c) イ、ド・モルガンの法則
1 (エ) (Fa&Fb&Fc)→ (a=b∨a=c∨b=c) アウCP
1 (オ) ∀z{(Fa&Fb&Fz)→ (a=b∨a=z∨b=z)} エUI
1 (カ) ∀y∀z{(Fa&Fy&Fz)→ (a=y∨a=z∨y=z)} オUI
1 (キ) ∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→ (x=y∨x=z∨y=z)} カUI
(ⅳ)
1 (1) ∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→ (x=y∨x=z∨y=z)} A
1 (2) ∀y∀z{(Fa&Fy&Fz)→ (a=y∨a=z∨y=z)} 1UE
1 (3) ∀z{(Fa&Fb&Fz)→ (a=b∨a=z∨b=z)} 2UE
1 (4) (Fa&Fb&Fc)→ (a=b∨a=z∨b=z) 3UE
5(5) (Fa&Fb&Fc) A
15(6) (a=b∨a=z∨b=z) 45MPP
15(7) ~(a≠b&a≠c&b≠c) 6ド・モルガンの法則
1 (8) (Fa&Fb&Fc)→~(a≠b&a≠c&b≠c) 57CP
1 (9) ~(Fa&Fb&Fc)∨~(a≠b&a≠c&b≠c) 8含意の定義
1 (ア) ~{(Fa&Fb&Fc)& (a≠b&a≠c&b≠c)} 9ド・モルガンの法則
1 (イ) ∀z~{(Fa&Fb&Fz)& (a≠b&a≠z&b≠z)} アUI
1 (ウ) ∀y∀z~{(Fa&Fy&Fz)→ (a=y∨a=z∨y=z)} イUI
1 (エ)∀x∀y∀z~{(Fx&Fy&Fz)& (x≠y&x≠z&y≠z)} ウUI
1 (オ)∀x∀y~∃z{(Fx&Fy&Fz)& (x≠y&x≠z&y≠z)} エ量化子の関係
1 (カ)∀x~∃y∃z{(Fx&Fy&Fz)& (x≠y&x≠z&y≠z)} オ量化子の関係
1 (キ)~∃x∃y∃z{(Fx&Fy&Fz)& (x≠y&x≠z&y≠z)} カ量化子の関係
従って、
(03)(04)により、
(05)
③ ~∃x∃y∃z{(Fx&Fy&Fz)&(x≠y&x≠z&y≠z)}≡Fである対象(objects)は、多くとも、2個以下である。
④ ∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)}≡Fである対象(objects)は、多くとも、2個以下である。
に於いて、
③=④ である。
従って、
(01)(05)により、
(06)
① ∃x∃y{(Fx&Fy)&x≠y} ≡少なくとも、2個以上の対象(objects)がFである。
④ ∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)}≡Fである対象(objects)は、多くとも、2個以下である。
従って、
(06)により、
(07)
⑤ ちょうど2個の対象がFである。
といふ「日本語」は、①&④ である所の、
⑤ ∃x∃y{(Fx&Fy)&x≠y}&∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)}
といふ「論理式」に「翻訳」出来る。
然るに、
(08)
(ⅴ)
1 (1)∃x∃y(Fx&Fy&x≠y)&∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)} A
1 (2)∃x∃y(Fx&Fy&x≠y) 1&E
3 (3) ∃y(Fa&Fy&a≠y) A
4 (4) Fa&Fb&a≠b A
1 (5) ∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)} 1&E
1 (6) ∀y∀z{(Fa&Fy&Fz)→(a=y∨a=z∨y=z)} 5UE
1 (7) ∀z{(Fa&Fb&Fz)→(a=b∨a=z∨b=z)} 6UE
1 (8) (Fa&Fb&Fc)→(a=b∨a=c∨b=c) 7UE
4 (9) Fa&Fb 4&E
ア(ア) Fc A
4ア(イ) Fa&Fb&Fc 9ア&I
1 4ア(ウ) (a=b∨a=c∨b=c) 8イMPP
1 4ア(エ) (a=b)∨(a=c∨b=c) ウ結合法則
1 4ア(オ) ~(a≠b)∨(a=c∨b=c) エDN
1 4ア(カ) (a≠b)→(a=c∨b=c) オ含意の定義
4 (キ) a≠b 4&E
1 4ア(ク) (a=c∨b=c) カキMPP
1 4 (ケ) Fc→(a=c∨b=c) アクCP
1 4 (コ) ∀z(Fz→(a=z∨b=z) ケUI
1 4 (サ) (Fa&Fb&a≠b)&∀z[Fz→(a=z∨b=z)] 4コ&I
1 4 (シ) ∃y{(Fa&Fy&a≠y)&∀z[Fz→(a=z∨y=z)]} サEI
13 (ス) ∃y{(Fa&Fy&a≠y)&∀z[Fz→(a=z∨y=z)]} 34シEE
13 (セ)∃x∃y{(Fa&Fy&a≠y)&∀z[Fz→(a=z∨y=z)]} スEI
1 (ソ)∃x∃y{(Fx&Fy&x≠y)&∀z[Fz→(x=z∨y=z)]} 13セEE
(ⅵ)
1 (1)∃x∃y{(Fx&Fy&x≠y)&∀z[Fz→(x=z∨y=z)]} A
2 (2) ∃y{(Fa&Fy&a≠y)&∀z[Fz→(a=z∨y=z)]} A
3 (3) (Fa&Fb&a≠b)&∀z[Fz→(a=z∨b=z)]} A
3 (4) (Fa&Fb&a≠b) 3&E
3 (5) ∀z[Fz→(a=z∨b=z)] 3&E
3 (6) Fc→(a=c∨b=c) 5UE
7(7) Fa&Fb&Fc A
7(8) Fc 7&E
37(9) a=c∨b=c 68MPP
37(ア) a=b∨a=c∨b=c 9∨I
3 (イ) (Fa&Fb&Fc)→(a=b∨a=c∨b=c) 7アCP
3 (ウ) ∀z{(Fa&Fb&Fz)→(a=b∨a=z∨b=z)} イUI
3 (エ) ∀y∀z{(Fa&Fy&Fz)→(a=y∨a=z∨y=z)} ウUI
3 (オ) ∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)} エUI
3 (カ) (Fa&Fb&a≠b)&∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)} 4オ&I
3 (キ) ∃y(Fa&Fb&a≠b)&∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)} カEI
2 (ク) ∃y(Fa&Fb&a≠b)&∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)} 23キEE
2 (コ)∃x∃y(Fx&Fy&x≠y)&∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)} クEI
1 (サ)∃x∃y(Fx&Fy&x≠y)&∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)} 12コEE
従って、
(08)により、
(09)
⑤ ∃x∃y{(Fx&Fy)&x≠y}&∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)}
⑥ ∃x∃y{(Fx&Fy&x≠y)&∀z[Fz→(x=z∨y=z)]}
に於いて、
⑤=⑥ である。
従って、
(07)(08)(09)により、
(10)
⑥ ちょうど2個の対象がFである。⇔
⑥ ∃x∃y{(Fx&Fy&x≠y)&∀z[Fz→(x=z∨y=z)]}⇔
⑥ あるxとあるyについて{(xはFであり、yもFであるが、xとyは同一ではなく)、すべてのzについて[zがFであるならば、xがzであるか、または、yがzである]}。
といふ「等式」が「成立」する。
従って、
(10)により、
(11)
⑥ ちょうど2人の人物が犯人である。⇔
⑥ ∃x∃y{(犯人x&犯人y&x≠y)&∀z[犯人z→(x=z∨y=z)]}⇔
⑥ あるxとあるyについて{(xは犯人であり、yも犯人であるが、xとyは同一人物ではなく)、すべてのzについて[zが犯人であるならば、xがzであるか、または、yがzである]}。
といふ「等式」が「成立」する。
因みに、
(12)
⑤ ∃x∃y{(Fx&Fy)&x≠y}&∀x∀y∀z{(Fx&Fy&Fz)→(x=y∨x=z∨y=z)}
⑥ ∃x∃y{(Fx&Fy&x≠y)&∀z[Fz→(x=z∨y=z)]}
に於いて、
⑤=⑥ である。
といふことは、「昭和堂、論理学の基礎、1994年、177頁」に書かれてゐるのもの、「述語計算(証明)」自体は、載ってゐない。
(13)
私の「愛読書」である「E.J.レモン著、論理学初歩、1973年」は、「問題に対する解答」が載ってないし、最近、ブックオフで買った「論理学の書籍」は、「誤植」がふんだんに有って、「答え」に、マチガイがある。
令和6年1月27日、毛利太。
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