(01)
5 原始的規則あるいは導出された規則を、既に証明されたどのような連式あるいは定理をでも用いて、証明せよ。
(E.J.レモン 著、竹尾治一郎・浅野楢英 訳、1973年、80頁)
(a)├ P∨(P→Q)
(b)├(P→Q)∨(Q→R)
(c)├((P→Q)→P)→P
(02)
〔解答例〕
(a)
(1)~P∨P A(排中律)
2 (2)~P A
2 (3)~P∨Q 2∨I
2 (4) P→Q 3含意の定義
2 (5)P∨(P→Q) 4∨I
6(6)P A
6(7)P∨(P→Q) 6∨I
(8)P∨(P→Q) 12567∨E
(b)
1 (1)Q∨~Q A(排中律)
2 (2)Q A
2 (3)~P∨Q 2∨I
2 (4) P→Q 3含意の定義
2 (5)(P→Q)∨(Q→R) 4∨I
6(6) ~Q A
6(7) ~Q∨R 6∨I
6(8) Q→R 7含意の定義
6(9)(P→Q)∨(Q→R) 8∨I
1 (ア)(P→Q)∨(Q→R) 12569∨E
(c)
1 (1) (P→Q)→P A
1 (2) ~(P→Q)∨P 1含意の定義
3 (3) ~(P→Q) A
3 (4)~(~P∨Q) 3含意の定義
3 (5) P&~Q 4ド・モルガンの法則
3 (6) P 5&E
7(7) P A
1 (8) P 13677∨E
(9)((P→Q)→P)→P 18CP
従って、
(01)(02)により、
(03)
(a)├ P∨(P→Q)
(b)├(P→Q)∨(Q→R)
(c)├((P→Q)→P)→P
といふ「3つの連式」は、「恒真式(トートロジー)」である。
然るに、
(04)
(c)
1 (1)((P→ Q)→P)→P A
2 (2) (P&~Q)∨P A
3 (3) P&~Q A
3 (4)~(~P∨Q) 3ド・モルガンの法則
3 (5)~(~P∨Q)∨P 4∨I
6(6) P A
6(7)~(~P∨Q)∨P 6∨I
2 (8)~(~P∨Q)∨P 23567∨E
2 (9)~(P→ Q)∨P 8含意の定義
2 (ア) (P→ Q)→P 9含意の定義
12 (イ) P 1アMPP
1 (ウ)((P&~Q)∨P)→P 2イCP
(d)
1 (1)((P&~Q)∨P)→P A
2 (2) (P→ Q)→P A
2 (3)~(P→ Q)∨P 2含意の定義
4 (4)~(P→ Q) A
4 (5)~(~P∨Q) 4含意の定義
4 (6) P&~Q 5ド・モルガンの法則
4 (7) (P&~Q)∨P 6∨I
8(8) P A
8(9) (P&~Q)∨P 8∨I
2 (ア) (P&~Q)∨P 34789∨E
12 (イ) P 1アMPP
1 (ウ)((P→Q)→P)→P 2イCP
従って、
(04)により、
(05)
① P∨(P→Q)
② (P→Q)∨(Q→R)
③((P→ Q)→P)→P
④((P&~Q)∨P)→P
といふ「4つの連式」は、「恒真式(トートロジー)」であって、
③=④ である。
然るに、
(06)
パースの法則
排中律や二重否定の除去と等価な命題のひとつで、変なものとして、パースの法則があります。
任意の命題P, Qについて、
((P→Q)→P)→P
が成り立つ
『「PならばQ」ならばP』ならばP
なんか、パズルのような命題ですね。
従って、
(05)(06)により、
(07)
③((P→ Q)→P)→P
④((P&~Q)∨P)→P
に於いて、
③=④ であって、
③ は、「パースの法則」といふ、「変な命題」である。
従って、
(07)により、
(08)
P=日本人である。
Q=男性である。
として、
③((日本人であるならば、男性である)ならば、日本人である)ならば、日本人である。
④((日本人であって、男性でない)か、または、日本人である)ならば、日本人である。
に於いて、
③=④ であって、
③ は、「パースの法則」といふ、「変な命題」である。
然るに、
(09)
④((日本人であって、男性でない)か、または、日本人である)ならば、いづれにせよ、日本人である。
といふことは、「当然」である。
従って、
(06)~(09)により、
(10)
③((P→ Q)→P)→P
④((P&~Q)∨P)→P
に於いて、
③ は、「パースの法則」といふ、「変な命題」であるとしても、
④ は、「普通の命題」であって、尚且つ、
④ は、③ に、「等しい」。
従って、
(05)(10)により、
(11)
③((P→ Q)→P)→P
④((P&~Q)∨P)→P
に於いて、
③=④ である。
といふことからすれば、「パースの法則」は、「普通の、恒真式(トートロジー)」である。