(01)
① P∨~P (Pであるか、または、Qである)。
② P&Q→P(PであってQであるならば、Pである)。
に於いて、すなはち、
①「排中律」。
②「連言除去」。
に於いて、
① は「恒真式(トートロジー)」であって、
② も「恒真式(トートロジー)」である。
然るに、
(02)
(ⅰ)
1 (1) ~(P∨~P) A
2(2) P A
2(3) P∨~P 2∨I
12(4) ~(P∨~P)&
(P∨~P) 13&I
1 (5) ~P 24RAA
1 (6) P∨~P 5∨I
1 (7) ~(P∨~P)&
(P∨~P) 16&I
(8)~~(P∨~P) 17RAA
(9) P∨~P 8DN
(ⅱ)
1(1) P&Q A
1(2) P 1&E
(3)(P&Q)→P 12CP
(〃)
1(1) ~{(P&Q)→ P} A
1(2)~{~(P&Q)∨ P} 1含意の定義
1(3) (P&Q)&~P 2ド・モルガンの法則
1(4) P&Q 3&E
1(5) P 4&E
1(6) ~P 3&E
1(7) P&~P 56&I
(8)~~{(P&Q)→ P} 17RAA
(9) (P&Q)→ P 8DN
従って、
(02)により、
(03)
①├ P∨~P (Pであるか、または、Qである)。
②├(P&Q)→P(PであってQであるならば、Pである)。
といふ「連式(Sequents)」は、2つとも「妥当(Valid)」である。
然るに、
(04)
③ A├ B
に於いて、
③ A は、「連式の仮定」であって、
③ B は、「連式の結論」である。
従って、
(03)(04)により、
(05)
①├ P∨~P
②├(P&Q)→P
といふ「連式」に於いては、
① P∨~P
② (P&Q)→P
といふ「連式の結論」だけが有って、「連式の仮定」は「無い」。
従って、
(01)(05)により、
(06)
(a)「恒真式(トートロジー)」とは、
(b)「仮定の数が0個」であると所の、
(c)「連式の結論」である。
然るに、
(07)
(ⅱ)
1(1) P&Q A
1(2) P 1&E
1(3)~(P&Q)∨P 2∨I
1(4) (P&Q)→P 3含意の定義
(ⅲ)
1(1) P&~Q A
1(2) P 1&E
1(3)~(P&Q)∨P 2∨I
1(4) (P&Q)→P 3含意の定義
(ⅳ)
1 (1) ~P&Q A
2(2) P&Q A
1 (3) ~P 1&E
2(4) P 2&E
12(5) ~P&P 34&I
1 (6)~(P&Q) 25RAA
1 (7)~(P&Q)∨P 6∨I
1 (8) (P&Q)→P 7含意の定義
(ⅴ)
1 (1) ~P&~Q A
2(2) P& Q A
1 (3) Q 1&E
2(4) ~Q 2&E
12(5) ~Q&Q 34&I
1 (6)~(P&Q) 25RAA
1 (7)~(P&Q)∨P 6∨I
1 (8) (P&Q)→P 7含意の定義
従って、
(07)により、
(08)
③ P& Q├(P&Q)→P
④ P&~Q├(P&Q)→P
⑤ ~P& Q├(P&Q)→P
⑥ ~P&~Q├(P&Q)→P
といふ「4つの連式」は、すべて「妥当」であって、
尚且つ「4つの連式」の「仮定の個数」は、すべて「2個」である。
従って、
(05)(06)(08)により、
(09)
(a)「恒真式(トートロジー)」とは、
(b)「仮定の数が0個」である所の、
(c)「連式の結論」である。
とするならば、その場合は、
② ├(P&Q)→P
③ P& Q├(P&Q)→P
④ P&~Q├(P&Q)→P
⑤ ~P& Q├(P&Q)→P
⑥ ~P&~Q├(P&Q)→P
に於ける、
②(P&Q)→P
は、「恒真式(トートロジー)」であるが、
③(P&Q)→P
④(P&Q)→P
⑤(P&Q)→P
⑥(P&Q)→P
は、「恒真式(トートロジー)」ではない。
といふことになって、『矛盾』する。
然るに、
(10)
(1)P∨~P TI(排中律)
(2)Q∨~Q TI(排中律)
3 (3)P A
4 (4)Q A
34 (5)P&Q 34&I
34 (6)P 5&E
34 (7)~(P&Q)∨P 5∨I
34 (8) (P&Q)→P 7含意の定義
9 (9) ~Q A
3 9 (ア)P&~Q 39&I
3 9 (イ)P ア&E
3 9 (ウ)~(P&Q)∨P イ∨I
3 9 (エ) (P&Q)→P ウ含意の定義
3 (オ) (P&Q)→P 2489エ∨E
カ (カ) ~P A
キ (キ)Q A
カキ (ク) ~P&Q カキ&I
ケ (ケ) P&Q A
カキ (コ) ~P ク&E
ケ (ケ) P ケ&E
カキケ (サ) ~P&P コサ&I
カキ (シ)~(P&Q) ケサRAA
カキ (ス)~(P&Q)∨P シ∨I
カキ (セ) (P&Q)→P ス含意の定義
ソ (ソ) ~Q A
カ ソ (タ)~P&~Q カソ&I
チ(チ) P& Q A
カ ソ (ツ) ~Q タ&E
チ(テ) Q チ&E
カ ソチ(ト) ~Q&Q ツテ&I
カ ソ (ナ)~(P&Q) チトRAA
カ ソ (ニ)~(P&Q)∨P ナ∨I
カ ソ (ヌ) (P&Q)→P ニ含意の定義
カ (ネ) (P&Q)→P 2キセソヌ∨E
(ノ) (P&Q)→P 13オカネ∨E
従って、
(09)(10)により、
(11)
①├ P∨~P(排中律)
②├ Q∨~Q(排中律)
といふ「恒真式(トートロジー)」によって、
③ P& Q├(P&Q)→P
④ P&~Q├(P&Q)→P
⑤ ~P& Q├(P&Q)→P
⑥ ~P&~Q├(P&Q)→P
といふ「4つの連式」は、「4つとも」、
③├(P&Q)→P
④├(P&Q)→P
⑤├(P&Q)→P
⑥├(P&Q)→P
といふ「恒真式(トートロジー)」に「置き換へ」ることが出来る。
然るに、
(12)
③ P& Q├(P&Q)→P
④ P&~Q├(P&Q)→P
⑤ ~P& Q├(P&Q)→P
⑥ ~P&~Q├(P&Q)→P
といふ「4つの連式」が、「4つとも妥当」であるといふことは、「(P&Q)→P」といふ「論理式」は、「真理値表」で「真理値」を「確認」した際に、
(ⅰ)P(真)& Q(真)
(ⅱ)P(真)& Q(偽)
(ⅲ)P(偽)& Q(真)
(ⅳ)P(偽)& Q(偽)
といふ「4つのパターン」で「すべて真」になるといふことであり、
(ⅰ)P(真)& Q(真)
(ⅱ)P(真)& Q(偽)
(ⅲ)P(偽)& Q(真)
(ⅳ)P(偽)& Q(偽)
といふ「4つのパターン」で「すべて真」になるのであれば、「恒真(トートロジー)」である。
cf.
真理値表(しんりちひょう、Truth table)は、論理関数(真理関数)の、入力の全てのパターンとそれに対する結果の値を、表にしたものである(ウィキペディア)。
従って、
(10)(11)(12)により、
(13)
「番号」を付け替へるとして、
① P& Q├(P&Q)→P
② P&~Q├(P&Q)→P
③ ~P& Q├(P&Q)→P
④ ~P&~Q├(P&Q)→P
ではなくて、
① P& Q├(任意の式A)
② P&~Q├(任意の式A)
③ ~P& Q├(任意の式A)
④ ~P&~Q├(任意の式A)
であったとしても、
① P& Q├(任意の式A)
② P&~Q├(任意の式A)
③ ~P& Q├(任意の式A)
④ ~P&~Q├(任意の式A)
といふ「連式」が「妥当」であるならば、すなはち、「任意の式A」が、「恒真(トートロジー)」であるならば、そのとき限って、
(1)P∨~P TI(排中律)
(2)Q∨~Q TI(排中律)
3 (3)P A
4 (4) ~P A
5 (5)Q A
6(6) ~Q A
3 5 (7)(任意の式A) 35SI(ⅰ)
3 6(8)(任意の式A) 36SI(ⅱ)
45 (9)(任意の式A) 37SI(ⅲ)
4 6(ア)(任意の式A) 38SI(ⅳ)
5 (イ)(任意の式A) 13749∨E
6(ウ)(任意の式A) 1384ア∨E
(エ)(任意の式A) 25イ6ウ∨E
といふ「(排中律を用いた)計算」によって、
①├(任意の式A)
②├(任意の式A)
③├(任意の式A)
④├(任意の式A)
といふ「恒真式(トートロジー)」を、すなはち、
①├(任意の式A)
は、「証明」出来る。
従って、
(01)~(13)により、
(14)
以上の「説明」は、「十分」ではないが、概ね、「以上のような考え方」で、
すべてのトートロジー的連式は導出可能(deribable)である。
といふことが「証明(納得)」出来る。
令和6年2月4日、毛利太。
0 件のコメント:
コメントを投稿