(01)
「(02)~(11)」に関しては、「昨日の記事の、別の計算」による「証明」であるため、あるいは、(12)から読まれることを、お勧めします。
(02)
① 象は鼻が長い。⇔
① 象は鼻は長く、鼻以外は長くない。⇔
① ∀x{象x→∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)}⇔
① すべてのxについて、xが象であるならば、あるyはxの鼻であって、長く、すべてのzについて、zがxの鼻でないならば、zは長くない。
然るに、
(03)
① 象は鼻は長く、鼻以外は長くない。
② 象の鼻が長いならば、象の鼻以外も長い。
③ 象の鼻以外が長くないならば、象の鼻は長くない。
に於いて、
① と、② は「矛盾」し、
② と、③ は「対偶」である。
従って、
(02)(03)により、
(04)
① 象は(鼻が長い。)といふわけではない。⇔
① 象は(鼻は長く、鼻以外は長くない。)といふわけではない。⇔
① ∀x{象x→~[∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]}⇔
① すべてのxについて、xが象であるならば[あるyがxの鼻であって、長く、すべてのzについて、zがxの鼻でないならば、zは長くない]といふことはない。
といふ「等式」が、「日本語」としても、「述語論理」としても、「正しい」のであれば、そのときに限って、
① ∀x{象x→~[∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]}
といふ「述語論理式」から、
② 象の鼻が長いならば、象の鼻以外も長い。
③ 象の鼻以外が長くないならば、象の鼻は長くない。
といふ「日本語」に相当する、然るべき、「述語論理式」が「演繹」出来る。
然るに、
(05)
― 昨日(令和02年04月18日)も書いたものの、―
(a)
1 (1)∀x{象x→~[∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]} A
1 (2) 象a→~[∃y(鼻ya&長y)&∀z(~鼻za→~長z)] 1UE
3 (3) 象a A
13 (4) ~[∃y(鼻ya&長y)&∀z(~鼻za→~長z)] 23MPP
13 (5) ~∃y(鼻ya&長y)∨~∀z(~鼻za→~長z) 4ド・モルガンの法則
13 (6) ~∀z(~鼻za→~長z)∨~∃y(鼻ya&長y) 5交換法則
13 (7) ∀z(~鼻za→~長z)→~∃y(鼻ya&長y) 6含意の定義
8 (8) ∃y(鼻ya&長y) A
8 (9) ~~∃y(鼻ya&長y) 8DN
138 (ア) ~∀z(~鼻za→~長z) 79MTT
138 (イ) ∃z~(~鼻za→~長z) ア量化子の関係
ウ (ウ) ~(~鼻ba→~長b) A
ウ (エ) ~( 鼻ba∨~長b) ウ含意の定義
ウ (オ) ~鼻ba& 長b エ、ド・モルガンの法則
ウ (カ) ∃z(~鼻za& 長z) ウEI
128 (キ) ∃z(~鼻za& 長z) イウカEE
12 (ク) ∃y(鼻yx&長y)→∃z(~鼻za& 長z) 8キCP
1 (ケ) 象a→[∃y(鼻yx&長y)→∃z(~鼻za& 長z)] 3クCP
コ(コ) 象a& ∃y(鼻yx&長y) A
コ(サ) 象a コ&E
1 コ(シ) ∃y(鼻yx&長y)→∃z(~鼻za& 長z) ケサMPP
コ(ス) ∃y(鼻yx&長y) コ&E
1 コ(セ) ∃z(~鼻za& 長z) シスMPP
1 (ソ) 象a& ∃y(鼻yx&長y)→∃z(~鼻za& 長z) コセCP
1 (タ)∀x{象x& ∃y(鼻yx&長y)→∃z(~鼻zx& 長z)} ソUI
(b)
1 (1)∀x{象x→~[∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]} A
1 (2) 象a→~[∃y(鼻ya&長y)&∀z(~鼻za→~長z)] 1UE
3 (3) 象a A
13 (4) ~[∃y(鼻ya&長y)&∀z(~鼻za→~長z)] 23MPP
13 (5) ~∃y(鼻ya&長y)∨~∀z(~鼻za→~長z) 4ド・モルガンの法則
13 (6) ∃y(鼻ya&長y)→~∀z(~鼻za→~長z) 5含意の定義
7 (7) ∀z(~鼻za→~長z) A
7 (8) ~~∀z(~鼻za→~長z) 7DN
137 (9) ~∃y(鼻ya&長y) 68MTT
13 (ア) ∀z(~鼻za→~長z)→~∃y(鼻ya&長y) 79CP
1 (イ) 象a→[∀z(~鼻za→~長z)→~∃y(鼻ya&長y)] 3アCP
ウ(ウ) 象a& ∀z(~鼻za→~長z) A
ウ(エ) 象a ウ&E
1 ウ(オ) ∀z(~鼻za→~長z)→~∃y(鼻ya&長y) イエMPP
ウ(カ) ∀z(~鼻za→~長z) ウ&E
1 ウ(キ) ~∃y(鼻ya&長y) カキMPP
1 (ク) 象a& ∀z(~鼻za→~長z)→~∃y(鼻ya&長y) ウキCP
1 (ケ)∀x{象x& ∀z(~鼻zx→~長z)→~∃y(鼻yx&長y)} クUI
(06)
― 昨日(令和02年04月19日)は書かなかったものの、―
(c)
1 (1) ∀x{象x& ∃y(鼻yx&長y)→∃z(~鼻zx& 長z)} A
1 (2) 象a& ∃y(鼻ya&長y)→∃z(~鼻za& 長z) 1UE
3 (3) 象a A
4 (4) ∃y(鼻ya&長y) A
34 (5) 象a& ∃y(鼻ya&長y) 34&I
134 (6) ∃z(~鼻za& 長z) 25MPP
7(7) ~鼻ba& 長b A
7(8) ~(鼻ba∨~長b) 7ド・モルガンの法則
7(9) ~(~鼻ba→~長b) 8含意の定義
7(ア) ∃z~(~鼻za→~長z) 7EI
134 (イ) ∃z~(~鼻za→~長z) 67アEE
134 (ウ) ~∀z(~鼻za→~長z) イ量化子の関係
13 (エ) ∃y(鼻ya&長y)→~∀z(~鼻za→~長z) 4ウCP
13 (オ) ~∃y(鼻ya&長y)∨~∀z(~鼻za→~長z) エ含意の定義
13 (カ) ~[∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)] オ、ド・モルガンの法則
1 (キ) 象a→~[∃y(鼻ya&長y)&∀z(~鼻za→~長z)] 3カCP
1 (ク)∀x{象x→~[∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]} キUI
(d)
1 (1)∀x{象x& ∀z(~鼻zx→~長z)→~∃y(鼻yx&長y)} A
1 (2) 象a& ∀z(~鼻za→~長z)→~∃y(鼻ya&長y) ウキCP
3 (3) ∃y(鼻ya&長y) A
3 (4) ~~∃y(鼻ya&長y) 3DN
13 (5) ~{象a& ∀z(~鼻za→~長z)} 24MTT
13 (6) ~象a∨~∀z(~鼻za→~長z)} 5ド・モルガンの法則
13 (7) 象a→~∀z(~鼻za→~長z)} 6含意の定義
1 (8) ∃y(鼻ya&長y)→ 象a→~∀z(~鼻za→~長z)} 37CP
9 (9) 象a&∃y(鼻ya&長y) A
9 (ア) ∃y(鼻ya&長y) 9&E
1 9 (イ) 象a→~∀z(~鼻za→~長z) 8アMPP
9 (ウ) 象a 9&E
1 9 (エ) ~∀z(~鼻za→~長z) イウMPP
1 (オ) 象a&∃y(鼻ya&長y)→ ~∀z(~鼻za→~長z) 9エCP
カ (カ) 象a A
キ(キ) ∃y(鼻ya&長y) A
カキ(ク) 象a&∃y(鼻ya&長y) カキ&I
1 カキ(ケ) ~∀z(~鼻za→~長z) オクMPP
1 カ (コ) ∃y(鼻ya&長y)→ ~∀z(~鼻za→~長z) キケCP
1 カ (サ) ~∃y(鼻ya&長y)∨ ~∀z(~鼻za→~長z) コ含意の定義
1 カ (シ) ~[∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)] サ、ド・モルガンの法則
1 (ス) 象a→~[∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)] カシCP
1 (セ)∀x{象x→~[∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]} スUI
従って、
(05)(06)により、
(07)
① ∀x{象x→~[∃y(鼻yx& 長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]}
② ∀x{象x& ∃y(鼻yx& 長y)→∃z(~鼻zx& 長z)}
③ ∀x{象x& ∀z(~鼻zx→~長z)→~∃y(鼻yx& 長y)}
に於いて、
① ならば、② である。
② ならば、① である。
① ならば、③ である。
③ ならば、① である。
従って、
(07)により、
(08)
① ∀x{象x→~[∃y(鼻yx& 長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]}
② ∀x{象x& ∃y(鼻yx& 長y)→∃z(~鼻zx& 長z)}
③ ∀x{象x& ∀z(~鼻zx→~長z)→~∃y(鼻yx& 長y)}
に於いて、
①=②
①=③
であって、それ故、
①=②=③ である。
従って、
(08)により、
(09)
① すべてのxについて、xが象であるならば[あるyがxの鼻であって、長く、すべてのzについて、zがxの鼻でないならば、zは長くない]といふことはない。
② すべてのxについて、xが象であって、あるyがxの鼻であって、長いならば、あるzは、xの鼻以外(例へば、耳)であって、長い。
③ すべてのxについて、xが象であって、(すべてのzについて、zがxの鼻でないとして、zは長くない)ならば、(あるyがxの鼻であって、長い。)といふことはない。
に於いて、
①=②=③ である。
従って、
(09)により、
(10)
① 象は(鼻は長く、鼻以外は長くない。)といふわけではない。
② 象の鼻が長いならば、象の鼻以外も長い。
③ 象の鼻以外が長くないならば、象の鼻は長くない。
に於いて、
①=②=③ である。
従って、
(04)~(10)により、
(11)
① 象は(鼻が長い。)といふわけではない。⇔
① 象は(鼻は長く、鼻以外は長くない。)といふわけではない。⇔
① ∀x{象x→~[∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]}⇔
① すべてのxについて、xが象であるならば[あるyがxの鼻であって、長く、すべてのzについて、zがxの鼻でないならば、zは長くない]といふことはない。
といふ「等式」は、「日本語」としても、「述語論理」としても、「正しい」。
然るに、
(12)
① 象は(鼻が長い。)といふわけではない。⇔
① 象は(鼻は長く、鼻以外は長くない。)といふわけではない。⇔
① ∀x{象x→~[∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]}⇔
① すべてのxについて、xが象であるならば[あるyがxの鼻であって、長く、すべてのzについて、zがxの鼻でないならば、zは長くない]といふことはない。
に対して、
④(象は鼻が長い。)といふわけではない。⇔
④(象は鼻は長く、鼻以外は長くない。)といふわけではない。⇔
④ ~∀x{象x→∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)}⇔
④{すべてのxについて、xが象であるならば、あるyがxの鼻であって、長く、すべてのzについて、zがxの鼻でないならば、zは長くない}といふことはない。
であるものの、当然、
①=④ ではない。
然るに、
(13)
(ⅳ)
1 (1)~∀x{象x→∃y(鼻yx&長y)& ∀z(~鼻zx→~長z)} A
1 (2)∃x~{象x→∃y(鼻yx&長y)& ∀z(~鼻zx→~長z)} 1量化子の関係
3 (3) ~{象a→∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)} A
3 (4) ~{~象a∨∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)} 3含意の定義
3 (5) 象a&~{∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)} 4ド・モルガンの法則
3 (6) 象a 5&E
3 (7) ~{∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)} 5&E
3 (8) ~∃y(鼻ya&長y)∨~∀z(~鼻za→~長z) 7ド・モルガンの法則
3 (9) ∃y(鼻ya&長y)→~∀z(~鼻za→~長z) 8含意の定義
ア (ア) ∃y(鼻ya&長y) A
3ア (イ) ~∀z(~鼻za→~長z) 9アMPP
3ア (ウ) ∃z~(~鼻za→~長z) イ量化子の関係
エ(エ) ~(~鼻ba→~長b) A
エ(オ) ~( 鼻ba∨~長b) エ含意の定義
エ(カ) ~鼻ba& 長b オ、ド・モルガンの法則
エ(キ) ∃z(~鼻za& 長z) カEI
3ア (ク) ∃z(~鼻za& 長z) ウエキEE
3 (ケ) ∃y(鼻ya&長y)→ ∃z(~鼻za& 長z) アクCP
3 (コ) 象a&[∃y(鼻ya&長y)→ ∃z(~鼻za& 長z)] 6ケ&I
3 (サ)∃x{象x&[∃y(鼻yx&長y)→ ∃z(~鼻zx& 長z)] コEI
1 (シ)∃x{象x&[∃y(鼻yx&長y)→ ∃z(~鼻zx& 長z)]} 23サEE
(ⅴ)
1 (1)∃x{象x&[∃y(鼻yx&長y)→ ∃z(~鼻zx& 長z)] A
2 (2) 象a&[∃y(鼻ya&長b)→ ∃z(~鼻za& 長z)] 1UE
2 (3) 象a 2&E
2 (4) ∃y(鼻ya&長b)→ ∃z(~鼻za& 長z) 2&E
5 (5) ∃y(鼻ya&長b) A
25 (6) ∃z(~鼻za& 長z) 45CP
25 (7) ~鼻ba& 長b A
25 (8) ~( 鼻ba∨~長b) 7ド・モルガンの法則
25 (9) ~(~鼻ba→~長b) 8含意の定義
25 (ア) ∃z~(~鼻za→~長z) 9EI
25 (イ) ~∀z(~鼻za→~長z) ア量化子の関係
2 (ウ) ∃y(鼻ya&長b)→~∀z(~鼻za→~長z) 5イCP
2 (エ) ~∃y(鼻ya&長b)∨~∀z(~鼻za→~長z) ウ含意の定義
2 (カ) ~[∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)] エ、ド・モルガンの法則
2 (キ) 象a&~[∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)] 3カ&I
2 (ク) ~{~象a∨∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)} キ、ド・モルガンの法則
2 (ケ) ~{象a→∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)} ク含意の定義
2 (コ)∃x~{象a→∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)} ケEI
1 (サ)∃x~{象a→∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)} 12コEE
1 (シ)~∀x{象a→∃y(鼻ya&長y)& ∀z(~鼻za→~長z)} サ量化子の関係
従って、
(13)により、
(14)
④ ~∀x{象x→ ∃y(鼻yx&長y)&∀z(~鼻zx→~長z)}
⑤ ∃x{象x&[∃y(鼻yx&長y)→∃z(~鼻zx& 長z)]}
に於いて、すなはち、
④{すべてのxについて、xが象であるならば、あるyがxの鼻であって、長く、すべてのzについて、zがxの鼻でないならば、zは長くない}といふことはない。
⑤ あるxは、象であって、あるyがxの鼻であって、長いならば、あるzはxの鼻ではなくて、長い。
に於いて、
④=⑤ である。
従って、
(14)により、
(15)
④(象は鼻が長い。)といふわけではない。
⑤ ある象は、鼻が長いならば、鼻以外(例へば、耳)も長い。
に於いて、
④=⑤ である。
然るに、
(16)
⑤ 鼻が長いならば、鼻以外(例へば、耳)も長い。
⑥ 鼻以外が長くないならば、鼻も長くない。
に於いて、
⑤=⑥ は、「対偶(Contraposition)」である。
cf.
⑤ ∃x{象x&[ ∃y( 鼻yx&長y)→ ∃z(~鼻zx&長z)]}
⑥ ∃x{象x&[~∃z(~鼻zx&長z)→~∃y( 鼻yx&長y)]}
従って、
(15)(16)により、
(17)
④(象は鼻が長い。)といふわけではない。
⑤ ある象は 鼻が長いならば、鼻以外(例へば、耳)も長い。
⑥ ある象は、鼻以外が長くないならば、鼻も長くない。
に於いて、
④=⑤=⑥ である。
従って、
(01)~(17)により、
(18)
① 象は(鼻は長く、鼻以外は長くない。)といふわけではない。
② 象の鼻が長いならば、象の鼻以外も長い。
③ 象の鼻以外が長くないならば、象の鼻は長くない。
① ∀x{象x→~[∃y(鼻yx& 長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]}
② ∀x{象x& ∃y(鼻yx& 長y)→∃z(~鼻zx& 長z)}
③ ∀x{象x& ∀z(~鼻zx→~長z)→~∃y(鼻yx& 長y)}
に於いて、
①=②=③ であって、
④(象は鼻が長い。)といふわけではない。
⑤ ある象は、鼻が長いならば、鼻以外(例へば、耳)も長い。
⑥ ある象は、鼻以外が長くないならば、鼻も長くない。
④ ~∀x{象x→ ∃y( 鼻yx&長y)& ∀z(~鼻zx→~長z)}
⑤ ∃x{象x&[ ∃y( 鼻yx&長y)→ ∃z(~鼻zx& 長z)]}
⑥ ∃x{象x&[~∃z(~鼻zx&長z)→~∃y( 鼻yx& 長y)]}
に於いて、
④=⑤=⑥ である。
といふことは、「述語論理」としても、「正しい」。
(19)
① ∀x{象x→~[∃y(鼻yx& 長y)&∀z(~鼻zx→~長z)]}
② ∀x{象x& ∃y(鼻yx& 長y)→∃z(~鼻zx& 長z)}
③ ∀x{象x& ∀z(~鼻zx→~長z)→~∃y(鼻yx& 長y)}
は、「すべての象が、さうである。」といふ「意味」であって、
④ ~∀x{象x→ ∃y( 鼻yx&長y)& ∀z(~鼻zx→~長z)}
⑤ ∃x{象x&[ ∃y( 鼻yx&長y)→ ∃z(~鼻zx& 長z)]}
⑥ ∃x{象x&[~∃z(~鼻zx&長z)→~∃y( 鼻yx& 長y)]}
は、「象の中の、ある象は、さうである。」といふ「意味」である。