2024年2月26日月曜日

「ド・モルガンの法則(命題変数が3つで、∨と∧が混在する場合)」。

(01)
 ― 次に示す通り、例へば、―
①    P∨ Q
②   ¬P∧¬Q
③    P∨ Q∨ R
④ ¬(¬P∧¬Q∧¬R)
⑤   ¬P∧ Q∨¬R 
⑥ ¬( P∨¬Q∧ R)
に於いて、
①=② である。
③=④ である。
⑤=⑥ である。
(02)
(ⅰ)
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
(ⅱ)
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
   7(7)      Q   A
   7(8)   P∨ Q   7∨I
 2 7(9) ¬(P∨ Q)∧
         (P∨ Q)  28∧I
 2  (ア)     ¬Q   79RAA
 2  (イ)  ¬P∧¬Q   6ア∧I
12  (ウ)¬(¬P∧¬Q)∧
        (¬P∧¬Q)  1イ∧I
1   (エ)¬¬(P∨ Q)  2ウRAA
1   (オ)   P∨ Q   エDN
従って、
(02)により、
(03)
①    P∨ Q
② ¬(¬P∧¬Q)
により、
①=② である(命題変数が2つである場合の、ド・モルガンの法則)。
(04)
(ⅲ)
1     (1)   P∨ Q∨ R   A
 2    (2)  ¬P∧¬Q∧¬R   A
1     (3)  (P∨ Q)∨R   1結合法則
  4   (4)  (P∨ Q)     A
   5  (5)   P         A
 2    (6)  ¬P         2∧E
 2 5  (7)   P∧¬P      56∧I
   5  (8)¬(¬P∧¬Q∧¬R)  27RAA
    9 (9)      Q      A
 2    (ア)     ¬Q      2∧E
 2  9 (イ)   Q∧¬Q      9ア∧I
    9 (ウ)¬(¬P∧¬Q∧¬R)  29RAA
  4   (エ)¬(¬P∧¬Q∧¬R)  4589ウ∨E
     オ(オ)         R   A
 2    (カ)        ¬R   2∧E
 2   オ(キ)      R∧¬R   オカ∧I
     オ(ク)¬(¬P∧¬Q∧¬R)  2キRAA
1     (ケ)¬(¬P∧¬Q∧¬R)  34エオク∨E
12    (コ)¬(¬P∧¬Q∧¬R)∧
          (¬P∧¬Q∧¬R)  2ケ∧I
1     (サ)¬(¬P∧¬Q∧¬R)  2コRAA
(ⅳ)
1    (1) ¬(¬P∧¬Q∧¬R)  A
 2   (2) ¬( P∨ Q∨ R)  A
  3  (3)    P         A
  3  (4)    P∨ Q      3∨I
  3  (5)    P∨ Q∨ R   34∨I
 23  (6) ¬( P∨ Q∨ R)∧
          ( P∨ Q∨ R)  25∧I
 2   (7)   ¬P         36RAA
   8 (8)       Q      A
   8 (9)    P∨ Q      8∨I
   8 (ア)    P∨ Q∨ R   9∨I
 2 8 (イ) ¬( P∨ Q∨ R)∧
          ( P∨ Q∨ R)  2ア∧I
 2   (ウ)      ¬Q      8イ∧I
 2   (エ)   ¬P∧¬Q      7ウ∧I
    オ(オ)          R   A
    オ(カ)       Q∨ R   オ∨I
    オ(キ)    P∨ Q∨ R   ∨I
 2  オ(ク) ¬( P∨ Q∨ R)∧
          ( P∨ Q∨ R)  2キ∧I
 2   (ケ)         ¬R   オクRAA
 2   (コ)   ¬P∧¬Q∧¬R   エケ∧I
12   (サ) ¬(¬P∧¬Q∧¬R)∧
          (¬P∧¬Q∧¬R)  1コ∧I
1    (シ)¬¬( P∨ Q∨ R)  2サRAA
1    (ス)  ( P∨ Q∨ R)  シDN
従って、
(04)により、
(05)
③    P∨ Q∨ R
④ ¬(¬P∧¬Q∧¬R)
に於いて、
③=④ である(命題変数が3つである場合の、ド・モルガンの法則)。
然るに、
(06)
(ⅴ)
1       (1)  ¬P∧ Q ∨¬R   A
 2      (2)   P∨¬Q ∧ R   A
1       (3) (¬P∧ Q)∨¬R   1結合法則
 2      (4) ( P∨¬Q)∧ R   2結合法則
  5     (5) (¬P∧ Q)      A
 2      (6) ( P∨¬Q)      4∧E
  5     (7)  ¬P          5∧E
   8    (8)   P          A
  58    (9)  ¬P∧P        78∧I
   8    (ア)¬(¬P∧ Q)      59RAA
  5     (イ)      Q       5∧E
    ウ   (ウ)     ¬Q       A
  5 ウ   (エ)   Q∧¬Q       イウ∧I
    ウ   (オ)¬(¬P∧ Q)      5エRAA
 2      (カ)¬(¬P∧ Q)      28アウオ∨E
     キ  (キ)         ¬R   A
 2      (ク)          R   4∧E
 2   キ  (ケ)       ¬R∧R   キク∧I
 2      (コ)        ¬¬R   キケDN
 2      (サ)          R   コDN
 2      (シ)¬(¬P∧ Q)∧ R   カサ∧I
      ス (ス) (¬P∧ Q)      A(3の選言項左)
 2      (セ)¬(¬P∧ Q)      シ∧E
 2    ス (ソ) (¬P∧ Q)∧
           ¬(¬P∧ Q)      スセ∧I
      ス (タ) ¬(P∨¬Q ∧ R)  2ソRAA
       チ(チ)         ¬R   A(3の選言項右)
 2      (ツ)          R   シ∧E
 2     チ(テ)       ¬R∧R   チツ∧I
       チ(ト) ¬(P∨¬Q ∧ R)  2テRAA
1       (ナ) ¬(P∨¬Q ∧ R)  3スタチト∨E
12      (ニ) ¬(P∨¬Q ∧ R)∧
             (P∨¬Q ∧ R)  2ナ∧I
1       (ヌ) ¬(P∨¬Q ∧ R)  2ニRAA
(ⅵ)
1       (1)  ¬(P∨¬Q ∧ R)  A
1       (2) ¬((P∨¬Q)∧ R)  1結合法則
 3      (3) ¬(¬P∧ Q ∨¬R)  A
 3      (4)¬((¬P∧ Q)∨¬R)  3結合法則
  5     (5)  (¬P∧ Q)      A
  5     (6)  (¬P∧ Q)∨¬R   5∨I
 35     (7)¬((¬P∧ Q)∨¬R)∧
            ((¬P∧ Q)∨¬R)  46∧I
 3      (8) ¬(¬P∧ Q)      57RAA
   9    (9)  ¬(P∨¬Q)      A
    ア   (ア)    P          A
    ア   (イ)    P∨¬Q       ア∨I
   9ア   (ウ)  ¬(P∨¬Q)∧
              (P∨¬Q)      9イ∧I
   9    (エ)   ¬P          アウRAA
     オ  (オ)      ¬Q       A
     オ  (カ)    P∨¬Q       オ∨I
   9 オ  (キ)  ¬(P∨¬Q)∧
              (P∨¬Q)      9カ∧I
   9    (ク)     ¬¬Q       オキRAA
   9    (ケ)       Q       クDN
   9    (コ)   ¬P∧ Q       エケ∧I
 3 9    (サ) ¬(¬P∧ Q)∧
             (¬P∧ Q)      8コ∧I
 3      (シ) ¬¬(P∨¬Q)      9サRAA
 3      (ス)   (P∨¬Q)      シDN
      セ (セ)          ¬R   A
      セ (ソ)  (¬P∧ Q)∨¬R   セ∨I
 3    セ (タ)¬((¬P∧ Q)∨¬R)∧
            ((¬P∧ Q)∨¬R   3ソ∧I
 3      (チ)         ¬¬R   セタRAA
 3      (ツ)           R   チDN
 3      (テ)   (P∨¬Q)∧ R   スツ∧I
13      (ト)  ¬(P∨¬Q ∧ R)  1テ∧I
1       (ナ)¬¬(¬P∧ Q ∨¬R)  3トRAA
1       (ニ)  (¬P∧ Q ∨¬R)  ナDN
従って、
(06)により、
(07)
⑤   ¬P∧ Q∨¬R 
⑥ ¬( P∨¬Q∧ R)
に於いて、
⑤=⑥ である(命題変数が3つで、∨と∧が混在する場合のド・モルガンの法則)。
然るに、
(07)により、
(08)
特に、(ⅵ)の「計算」は、途中で、自分でも「何をやってゐるのか」分からなくなるくらひ、「メチャクチャ、めんどくさい」。
然るに、
(09)
(ⅵ)の「計算」も、「ド・モルガンの法則」を用ひて良いのであれば、
(ⅵ)
1       (1) ¬(P∨¬Q ∧ R)  A
1       (2)¬((P∨¬Q)∧ R)  1結合法則
1       (3) ¬(P∨¬Q)∨¬R   2(2項によるド・モルガンの法則)
 4      (4) ¬(P∨¬Q)      A
 4      (5)  ¬P∧ Q       4(2項によるド・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   34678∨E
といふ具合に、「メチャクチャ、簡単である」。
(10)
 ― お知らせ ―
しばらく(1週間、あるいは、2週間、あるいは、3週間ほど?)、ブログを、休みます。
令和6年2月26日、毛利太。

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