推論ラボ(1)命題証明

ここでは、AGハミルトンの「数理論理学」の表記を使用します。

原子記号

〜、->、p1、p2...。

数式セット:
piは数式です。AとBが数式の場合、〜AとA-> Bも数式です。

式が複雑すぎる場合もあります。∧、∨、<->を使用して式を簡略化することもできます。〜(A-> 〜B)を表すためにA∧Bを使用し、〜Aの代わりにA∨Bを使用することが規定されています。 -> B、(A-> B)∧(B-> A)の代わりにA <-> Bを使用します。これは原子記号ではなく、適用された場合の単なるマクロ置換であることに注意してください。

公理型
L1:A->(B-> A)
L2:(A->(B-> C))->((A-> B)->(A-> C))
L3:(〜A -> 〜B)->(B-> A)

定理セット
すべての公理は定理に属します。
1.置換ルール
定理モードの文字を数式に置き換え、同じ文字を保持して同じ数式に置き換えると、最終的な数式が定理になります。例:
L1で、Aをp1-> p1に、Bをp2に置き換え、定理(p1-> p1)->(p2->(p1-> p1))を取得します
。2。後続のルール(MPルール)
AとA-> Bが定理である場合、Bは定理です

例子:证明A-> A是定理。
证:
(1)A->((A-> A)-> A)....................。 ....................... L1
(2)(A->((A-> A)-> A))->((A-> (A-> A))->(A-> A))..... L2
(3)(A->(A-> A))->(A-> A)..... ..  ..................(1)(2)MP
(4)A->(A-> A)............。 ................................... L1
(5)(A-> A)....。 .........................................(3)(4)MP

定理A-> AをL4として覚えておきたいかもしれません

演繹定理:
Γが式のセットであり、公理であると仮定します。Bが置換規則と演繹規則によって演繹でき、Bが演繹シーケンスの最後の式である場合、ΓはBを演繹します。 B、AがΓの単一性である場合、Γ-{A} => A-> B、またはその逆の場合、証明は省略されます。

例:証明{A-> B、B-> C} => A-> C
証明書:
(1)A-> B .........................。 ................仮定
(2)B-> C.........................。 ..............................。仮定
(3)A.............。 .................... .......仮定
(4)B.................。 .......... ...........................(1)(3)MP
(5)C。.. ................................。 ...(2)(4)MP

したがって、{A-> B、B-> C、A} => C、演繹定理{A-> B、B-> C} => A-> Cから、このルールを架空の3つの部分と呼びます。HSルールとして記録されます

演繹定理を使用する場合は、置換規則を使用できないという仮定に注意してください。そうしないと、仮定の前提が変更されます。

置換:
(□->□)->□の各スペースに数式を作成するための文字を入力します。オプションはいくつありますか?
回答:

(A->(B->C))
(A->(B->B))
(A->(A->B))
(A->(B->A))
(A->(A->A))

(注:ここのすべての文字は同じステータスであるため、(A->(B-> B))と(B->(C-> C))は同じ種類に属します

((□->□)->□)-> Aの各スペースに文字構成式を記入します。ここで(□->□)->□解はいくつですか?
回答:

(A->(A->A))
(B->(A->A))
(A->(B->A))
(B->(C->A))
(B->(B->A))
(A->(A->B))
(B->(A->C))
(B->(A->B))        
(A->(B->C))
(A->(B->B))
(B->(C->D))
(B->(C->C))
(B->(B->C))
(B->(C->B))
(B->(B->B))                                                        。

(注:B、C、Dのステータスは同じですが、ステータスはAとは異なります。

练习
证明下列定理:
1。(A-> B)->(A->(C-> B))
2.(A->(B-> C))->(B->(A-> C))
3.A-> ~~ A
4.(A-> B)->(〜B-> 〜A 5.〜A 
->(A-> B)
6.(A-> 〜A) -> A
7。((A-> B)-> A)-> A 8.〜(
(〜(A-> A)-> B)->〜(A-> A))
9.A∨( B∧C)->((A∨B)∧(A∨C))
10。((D-> B)->(A-> D))->(((A-> B)-> C )->((D-> B)-> C)) 
11。((〜A-> A)->(B-> 〜A))->((〜A-> A)->(B- > C))
12。(((A->(A-> B))-> B)-> C)->(((A-> B)-> B)-> C)
13。((( A->(B-> B))-> C)->((A-> D)-> C))
14。((A->((〜B-> C)-> D))-> (A->(~~ B-> D)))
15.(A->(B-> C))->(A->(((C-> D)-> B)->((C ->D)-> D)))

回答:

各行の表示は比較的長く、携帯電話ではあまり良くありませんので、パソコンで読むことをお勧めします。

1.(A-> B)->(A->(C-> B))
证明:
(1)B->(C-> B)..............。 .................................................。 .................................................。 ................. L1
(2)(B->(C-> B))->(A->(B->(C-> B))) .................................................。 .................................. L1
(3)(A->(B->(C-> B))..............................................。 .................................................。 ..........(1)(2)MP
(4)(A->(B->(C-> B))->((A-> B)->(A-> (C-> B))).........................................。 ........................... L2
(5)((A-> B)->(A->(C-> B) )................................................。 ................................................(3 )(4)MP

2.(A->(B-> C))->(B->(A-> C)) 
证明1:
(1)((A->(B-> C))->((A- > B)->(A-> C)))->((A->(B-> C))->(B->((A-> B)->(A-> C))) )....习题1
(2)(A->(B-> C))->((A-> B)->(A-> C))..........。 .................................................。 ................................. L2
(3)(A->(B-> C))-> (B->((A-> B)->(A-> C)))............................。 ........................................(1)(2)MP
(4) ((B->((A-> B)->(A-> C)))->((B->(A-> B))->(B->(A-> C))) ................................ L2
(5)(A->(B-> C))->( (B->(A-> B))->(B->(A-> C)))........................。 ................(3)(4)HS 
(6)(5)->((A->(B-> C))->(B->( A-> B)))->((A->(B-> C))->(B->(A-> C)))).......................... L2
(7)((A->(B-> C))->(B->(A-> B)))->((A->(B-> C)) ->(B->(A-> C))).............................(5)(6)MP
(8)(B->(A-> B))...................................。 .................................................。 ............................................ L1 
(9)(8 )->((A->(B-> C))->(8))............................。 .................................................。 ......................... L1
(10)(A->(B-> C))->(B->(A-> B))..............................................。 ........................................(8)(9)MP
(11) (A->(B-> C))->(B->(A-> C)).........................。 .................................................。 ...........(7)(10)MP

証明2:
(1)A..........................................。 .................................................。 .................................................。 ....仮定
(2)B........................................。 .................................................。 .................................................。 ...仮定
(3)(A->(B-> C))...............................。 .................................................。 .......................................仮定
(4)B-> C..。 ...............................................。 ...............................................。 .............................(1)(3)MP
(6)C .........。...............................................。 ...............................................。 .............................(2)(4)MP
(7)A-> C..........................................。 ..............................................。 .... .......................................(1)(6)控除
(8)(B->(A-> C)....................................。 ..............................................。 .... ........................(2)(7)控除
(9)(A->(B-> C))- >(B->(A-> C))............................................。 ................................(3)(8)控除

3.A-> ~~ A
(1)~~ A->(~~~~ A-> ~~ A).....................。 .................................................。 ............................. L1 
(2)(~~~~ A-> ~~ A)->(〜A -> ~~~ A)..........................................。 ........................................ L3 
(3)(〜A->〜 ~~ A)->(~~ A-> A)...................................。 .................................................。 ...... L3
(4)~~ A->(~~ A-> A)..........................。 .................................................。 ........................(1)(2)(3)HS
(5)(~~ A->(~~ A-> A ))->((~~ A-> ~~ A)->(~~ A-> A)).......................。 ........................... L2
(6)(~~ A-> ~~ A)->(~~ A-> A )................................................。 ........................................。(4)(5)MP
(7)(~~ A-> ~~ A)....................................。 .................................................。 ...................... L4
(8)(~~ A-> A)..................。 .................................................。 ...........................................(6)(7)MP
(9)(~~~ A-> 〜A)....................................。 .................................................。 ......................(8)
(10)(~~~ A-> 〜A)->(A-> ~~ A).. .................................................。 ........................................... L3 
(11)A-> ~~ A..............................................。 .................................................。 ............(9)(10)MP

4.(A-> B)->(〜B-> 〜A)
証明:
(1)A-> B......................。 .................................................。 ..........................仮定
(2)~~ A-> A.............。 .................................................。 ....................................... .....演習3(8)
( 3)B-> ~~ B.........................................。 .................................................。 。演習3
(4)~~ A-> ~~ B...................................。 .................................。 .......................(1)(2)(3)HS
(5)(~~ A-> ~~ B)->(〜 B-> 〜A).............................................。 ............. ............................... L3 
(6)(〜B-> 〜A)......................................。 .................................................。 ....................(4)(5)MP
(7)(A-> B)->(〜B-> 〜A)...。 .................................................。 .........................................(1)(6)控除


5.〜A ->(A-> B) 证明1:
(1)(〜B- > 〜C)->(C-> B)..... .. .................................................。 .............................. L3
(2)((〜B-> 〜C)->(C-> B ))->(A->((〜B-> 〜C)->(C-> B)))......................。 ......... L1
(3)A->((〜B-> 〜C)->(C-> B)).....。 .................................................。 ..........(1)(2)MP
(4)(A->((〜B-> 〜C)->(C-> B)))->((A-> (〜B-> 〜C))->(A->(C-> B)))L2
(5)(A->(〜B-> 〜C))->(A->(C-> B))..............................................。 ............(3)(4)MP 
(6)(〜A->(〜B-> 〜A))->(〜A->(A-> B)) .................................................。 ......................(5)
(7)(〜A->(〜B-> 〜A))................................。 .................................................。 ............ L1
(8)(〜A->(A-> B)).....................。 .................................................。 ....................... 6)(7)MP

证明2:
(1)(〜A->(〜B- > 〜A)).............................。 .................................................。 .............. L1
(2)(〜B-> 〜A)->(A-> B).....。 .................................................。 ............................ L3
(3)(〜A->(A-> B)).....。 .................................................。 ......................................(1)(2)HS

证明3:
(1)(B->(〜A- > B)................................。 .................................................。 ..................... L1
(2)(〜A-> B)->(〜B-> ~~ A)......。 .................................................。 ..........................习题4
(3)B->(〜B- > ~~ A)......。 .................................................。 ..........................(1)(2)HS 
(4)(B-> C)->((A->( B-> C))->((A-> B)->(A-> C)))........................。 .............(B-> C)-> L2
(5)(4)->(((B-> C)-(A->(B-> C)) )->((B-> C)-((A-> B)->(A-> C))).....................。 。L2
(6)(((B-> C)-(A->(B-> C)))->((B-> C)-((A-> B)->(A-> C ))).......................(4)(5)MP 
(7)((B-> C)-((A-> B )->(A-> C))...........。 ............................................................... L1 (6)MP 
(8)(~~ A-> A)->((〜B-> ~~ A)->(〜B-> A))................。 .......................................(7)
(9)((〜B- > ~~ A)->(〜B-> A))->((B->(〜B-> ~~ A))->(B->(〜B-> A)))..。 ................(7)
(10)(B->(〜B-> ~~ A))->(B->(〜B-> A)) .................................................。 ....(8)(9)HS习题3(8)
(11)(B->(〜B- > A)...................。 .................................................。 ....................(3)(10)MP6。〜A-

> A)-> A
证明:
(1)〜A->(A -> B).............................................。 .................................................。 ........习题5
(2)(1)->((〜A- > A)->(〜A- > B)).............。 .................................................。 ................ L2
(3)((〜A-> A)->(〜A-> B))............................。 .................................................。 ....(1)(2)MP
(4)(〜A-> B)->(〜B-> ~~ A).................。 .................................................。 .................习题4
(6)(~~ A-> A)->((〜B- > ~~ A)->(〜B- > A )).....................................习题5证明3(7) 
(7)( (〜B-> ~~ A)->(〜B-> A))..............................。 ..................................习题3(8)、(6)MP
(8)((〜 A-> A)->(〜B-> A))..................................。 .................................................( 3)(4)(7)HS
(9)((〜A-> A)-> 〜B)->((〜A-> A)-> A)..........。 .................................................。 。(8)(L2)MP
(10)((〜A-> A)-> ~~(〜A-> A))->((〜A-> A)-> A)....。 ................。...(9)置換B〜(〜A-> A)
(11)(〜A-> A)-> A................................。 ......................................(10)、演習3 MP

7。((A-> B)-> A)-> A
証明書:
(1)(A-> B)-> A)..................。 .................................................。 ...............仮定
(2)(〜A->(A-> B))..................。 ...................................。 .............................. ...問題5
(3)(〜A-> A)....。 ...................................。 .............................. .........(1)(2)HS
(4)( 〜A-> A)-> A.........................................。 ...................................................。 ..........問題6
(5)A..................................。 ...................................................。 ................. ...(3)(4)MP
(6)((A-> B)-> A)-> A................................。 .................................................。 ...........(1)(5)演绎8.〜

((〜(A-> A)-> B)->〜(A-> A))
证:
(1)( 〜(A-> A)-> B)->〜(A-> A).............................。 .............................................假設定 
(2)A -> A........................................................。 .................................................。 ................. L4
(3)〜B  ->(A-> A)..................。 .................................................。 ......................(2)L1 MP 
(4)〜B->(A-> A)->(〜(A-> A) -> ~~ B)............................................ ...........习题4
(5)〜(A-> A)-> ~~ B.....................。 .................................................。 .........。 (3)(4)MP
(6)~~ B-> B........................................。 .................................................。 .............习题3(8)
(7)〜(A-> A)-> B..................。 .................................................。 .....................(5)(6)HS 
(8)〜(A-> A)...........。 .................................................。 ...................................(1)(7)MP 
(9)(A-> A )->(〜(A-> A)->〜((〜(A-> A)-> B)->〜(A-> A)))...........。习题5 
(10)(〜(A-> A)->〜((〜(A-> A)-> B)->〜(A-> A))).........。 ............(2)(9)MP 
(11)〜((〜(A-> A)-> B)->〜(A-> A))...。 .................................................。 ....(8)(10)MP 
(12)(1)->〜(1)..........................。 .................................................。 ..........。 .........(1)(11)控除
(13)~~(1)->(1)....................................。 .................................................。 ..........(6) 
(14)~~(1)->〜(1)......................。 .................................................。 .............(12)(13)HS
(15)(~~(1)->〜(1))->〜(1).......。 .................................................。 ........................习题6 
(16)〜((〜(A-> A)-> B)->〜(A-> A))........................................................。 ......(14)(15)MP

9.A∨(B∧C)->((A∨B)∧(A∨C))
補題1(A-> 〜B )->(B-> 〜A) 
補題2(〜A- > B )->(〜B-> A) 
証明書:
(1)(A-> 〜B)........................。 .................................................。 ..........仮定 
(2)~~ B-> 〜A............................。 .....................................。(1)L3 MP
(3)B->〜 〜B...............................................。 ..................................... ...問題3
(4)B-> 〜A ...................................................。 ........................(2)(3)HS
(5)(A-> 〜B)->(B-> 〜A) ........................... ...(1)(4)推論、
補題2は同じ理由で証明できます

证明:
(1)(X-> Y)->(X-> Y)..............................。 .................................................。 ................ L4
(2)((X-> Y)->(X-> Y))-> X->((X-> Y)-> Y).............................................习题2
( 3)X->((X-> Y)-> Y).................................。 .................................................。 ..(1)(2)MP 
(4)X->((X-> 〜Y)-> 〜Y).....................。 .................................................。 .............(3)
(5)((X-> 〜Y)-> 〜Y)->(Y->〜(X-> 〜Y))..。 .................................................。 ..引理1
(6)X->(Y->〜(X-> 〜Y )).........................。 .................................................。 .........(4)(5)HS
(7)〜C->(B-> 〜C)...................................。 ...................................................。 ... L1
(8)〜(B-> 〜C)-> C...............................。 ...................................................。 .....(7)補題2 MP
(9 )〜B ->(B-> 〜C)...................。 .................................................。 .......................問題5
(10)〜(B-> 〜C)-> B..........。 .................................................。 .........................(9)補題2 MP
(11)〜A->(〜(B-> 〜C)-> C ).........................................................。 ...................(8)L1 MP
(12)〜A->(〜(B-> 〜C)-> B).....。 .................. ............................(10)L1 MP
(13)(〜A->〜(B-> 〜C))->(〜A-> C).......................。 ..........................................(11)L2 MP
(14) (〜A->〜(B-> 〜C))->(〜A-> B)..........................。 .......................................(12)L2 MP
(15)(〜A -> B)->((〜A-> C)->〜((〜A-> B)->〜(〜A-> C)))............。 .......................................(6)
(16)(〜A-> 〜(B-> 〜C))->((〜A-> C)->〜((〜A-> B)->〜(〜A-> C))).......。 ....(14)(15)HS
(17)(〜A-> C)->((〜A->〜(B-> 〜C))->〜((〜A-> B)- >〜(〜A-> C)))..........(16)习题2MP
(18)(〜A- >〜(B-> 〜C))->((〜A ->〜(B-> 〜C))->〜((〜A-> B)->〜(〜A-> C)))...(13)(17)HS
(19)(M- >(M-> N))->(M->(M-> N))............................。 ................................。.................... L4
(20)(M->(M-> N))->((M-> M)->(M-> N)).................。 .......................(19)L2 HS
(21)(M->(M-> N))->(M-> M) .................................................。 ......................(L4)(L1)MP 
(22)(M->(M-> N))->(M-> N )..............................................(20) L2 MP再和(21)MP
(23)(〜A->〜(B-> 〜C))->〜((〜A-> B)->〜(〜A-> C))..。 ........................................(18)(22)MP
(24) A∨(B∧C)->((A∨B)∧(A∨C))........................。 .................................................。 ....(23)

10。((D-> B)->(A-> D))->(((A-> B)-> C)->((D-> B)-> C)) 
证明:
(1 )A->((B->(C-> D))->((B-> C)->(B-> D)))..............。 .......................................... L2、L1、MP
(2) ((A->(B->(C-> D)))->(A->((B-> C)->(B-> D))))........。 .......................(1)、L2 MP
(3)(C-> D)->((B-> C)->( B-> D)).............................(2)中A用C-> D代、再与L1 MP 
(4)((C-> D)->(B-> C))->((C-> D)->(B-> D))...........。 ..........................(3)、L2 MP 
.................。 ....................♪(4)记是X-> Y
(5)(X-> Y)->((A-> X)-> (A-> Y))..........................................。 .................................(3)
(6)((A->(C-> D) ->(B-> C)))->(A->((C-> D)->(B-> D)))............................。 。(4)(5)MP
(7)(B-> C)->((C-> D)->(B-> D))............. .......(6) AはB-> Cに置き換えられ、次にL1 MP
...............(7)BではC-> D、CはB-> D、DはAからget
(8)((C-> D)->(B-> D))->(((B-> D)-> A)->((C> D)-> A)) 
(9) ((C-> D)->(B-> C))->(((B-> D)-> A)->((C> D)-> A))......。 ..................(4)(8)HS
... ...(9)(9)では、CはDに置き換えられ、DはBに置き換えられます。 、BはAに置き換えられ、AはCに置き換えられて、
(10)((D-> B)->(A-> D))->(((A-> B)-> C)-> ((D-> B)-> C))

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転載: blog.csdn.net/pfysw/article/details/102089690