(01)
1(1)P A
1(2)P∨Q 1∨I
(3)P→(P∨Q) 12CP
(02)
1(1)P A
1(2)P∨R 1∨I
(3)P→(P∨R) 12CP
(03)
1 (1) P A
1 (2) P∨Q A
3 (3) Q→R A
4 (4) Q A
34 (5) R 34MPP
34 (6) P∨R 5∨I
7 (7) P A
7 (8) P∨R 6∨I
13 (9) P∨R 24678∨E
1 (ア) (Q→R)→(P∨R) 39CP
(イ) (P∨Q)→{(Q→R)→(P∨R)} 2アCP
ウ(ウ) (P∨Q)& (Q→R) A
ウ(エ) (P∨Q) ウ&E
ウ(オ) (Q→R)→(P∨R) イエMPP
ウ(カ) (Q→R) ウ&E
ウ(キ) (P∨R) オカMPP
(ク){(P∨Q)&(Q→R)}→(P∨R) ウキCP
従って、
(01)(02)(03)により、
(04)
① P→(P∨Q)
② P→(P∨R)
③ {(P∨Q)&(Q→R)}→(P∨R)
といふ「論理式」、すなはち、
① Pならば(Pであるか、または、Qである)。
② Pならば(Pであるか、または、Rである)。
③{(Pであるか、または、Qであって)、尚且つ、(Qならば、Rである)}ならば(Pであるか、または、Rである)。
は、3つとも、「恒真式(トートロジー)」である。
然るに、
(03)により、
(04)
1 (1) P A
1 (2) P∨Q A
3 (3) Q→R A
4 (4) Q A
34 (5) R 34MPP
34 (6) P∨R 5∨I
7 (7) P A
7 (8) P∨R 6∨I
13 (9) P∨R 24678∨E
従って、
(03)(04)(05)により、
(06)
③{(P∨Q)&(Q→R)}→(P∨R)
④{(P∨Q) }→(P∨R)
に於いて、
③ は、「恒真式(トートロジー)」であるが、
④ は、「恒真式(トートロジー)」であるとは、限らない。
然るに、
(07)
④(0∨1)→(0∨0)
であれば、
④( 1 )→( 0 )
であるため、この場合、
④(P∨Q)→(P∨R)
は、「真」ではなく、「偽」である。
従って、
(04)(06)(07)により、
(08)
「番号」を、付け直すと、
① P→(P∨Q)
② P→(P∨R)
③ (P∨Q)→(P∨R)
といふ「論理式」、すなはち、
① Pならば(Pであるか、または、Qである)。
② Pならば(Pであるか、または、Rである)。
③ (Pであるか、または、Qである)ならば(Pであるか、または、Rである)。
に於いて、
③ は、「恒真式(トートロジー)」ではない。
(01)
① 2×(3×4)<(2×3)×(2×4)
② 2+(3+4)<(2+3)+(2+4)
③ 2×(3+4)=(2×3)+(2×4)
④ 2+(3×4)<(2+3)×(2+4)
従って、
(01)により、
(02)
「数学」であれば、
① A×(B×C)⇔(A×B)×(A×C)
② A+(B+C)⇔(A+B)+(A+C)
③ A×(B+C)⇔(A×B)+(A×C)
④ A+(B×C)⇔(A+B)×(A+C)
に於いて、唯一、
③ だけが、「正しい」。
従って、
(02)により、
(03)
「数学」でいふ、「分配法則」は、
③ A×(B+C)⇔(A×B)+(A×C)
に、他ならない。
然るに、
(04)
「論理」に関しては、「結論」として、
① A&(B&C)⇔(A&B)&(A&C)
② A∨(B∨C)⇔(A∨B)∨(A∨C)
③ A&(B∨C)⇔(A&B)∨(A&C)
④ A∨(B&C)⇔(A∨B)&(A∨C)
といふ「4つの等式(分配法則)」が、成立する。
(05)
(a)
1(1) A&(B&C) 仮定
1(2) A 1&E
1(3) B&C 1&E
1(4) B 3&E
1(5) C 3&E
1(6) A&B 24&I
1(7) A&C 25&I
1(8)(A&B)&(A&C) 67&I
(b)
1(1)(A&B)&(A&C) A
1(2)(A&B) 1&E
1(3) A 2&E
1(4) B 2&E
1(5) (A&C) 1&E
1(6) C 5&E
1(7) B&C 46&I
1(8) A&(B&C) 37&I
(06)
(a)
1 (1) A∨(B∨C) 仮定
2 (2) A 仮定
2 (3) A∨B 2∨I
2 (4)(A∨B)∨(A∨C) 3∨I
5 (5) (B∨C) 仮定
6 (6) B 仮定
6 (7)(A∨B) 6∨I
6 (8)(A∨B)∨(A∨C) 7∨I
9(9) C 仮定
9(ア) (A∨C) 9∨I
9(イ)(A∨B)∨(A∨C) ア∨I
5 (ウ)(A∨B)∨(A∨C) 5689イ∨E
1 (エ)(A∨B)∨(A∨C) 1245ウ∨E
(b)
1 (1)(A∨B)∨(A∨C) 仮定
2 (2) A∨B 仮定
3 (3) A 仮定
3 (4) A∨(B∨C) 3∨I
5 (5) B 仮定
5 (6) (B∨C) 5∨I
5 (7) A∨(B∨C) 6∨I
2 (8) A∨(B∨C) 23457∨E
9 (9) A∨C 仮定
ア (ア) A 仮定
ア (イ) A∨(B∨C) ア∨I
ウ(ウ) C 仮定
ウ(エ) B∨C ウ∨I
ウ(オ) A∨(B∨C) エ∨I
9 (エ) A∨(B∨C) 9アイウオ∨E
1 (オ) A∨(B∨C) 1289エ∨E
(07)
(a)
1 (1) A&(B∨C) 仮定
1 (2) A 1&E
1 (3) B∨C 1&E
4 (4) B 仮定
14 (5) A&B 24&I
14 (6)(A&B)∨(A&C) 5∨I
7(7) C 仮定
1 7(8) A&C 27&I
1 7(9)(A&B)∨(A&C) 8∨I
1 (ア)(A&B)∨(A&C) 34679∨E
(b)
1 (1)(A&B)∨(A&C) 仮定
2 (2) A&B 仮定
2 (3) A 2&E
2 (4) B 2&E
2 (5) B∨C 4∨I
2 (6)A&(B∨C) 35&I
7(7) A&C 仮定
7(8) A 7&E
7(9) C 7&E
7(ア) B∨C 9∨
7(イ) A&(B∨C) 8ア&I
1 (ウ)A&(B∨C) 1267イ∨E
(08)
(a)
1 (1) A∨(B&C) 仮定
2 (2) A 仮定
2 (3) A∨B 2∨I
2 (4) A∨C 2∨I
2 (5)(A∨B)&(A∨C) 34&I
6(6) B&C 仮定
6(7) B 6&E
6(8) A∨B 7∨I
6(9) C 6&E
6(ア) A∨C 9∨I
6(イ)(A∨B)&(A∨C) 8ア&I
1 (ウ)(A∨B)&(A∨C) 1256イ∨E
(b)
1 (1) (A∨B)&(A∨C) 仮定
1 (2) A∨B 1&E
1 (3)~~A∨B 2DN
1 (4) ~A→B 3含意の定義
1 (5) A∨C 1&E
1 (6) ~~A∨C 5DN
1 (7) ~A→C 3含意の定義
8(8) ~A 仮定
18(9) B 48MPP
18(ア) C 78MPP
18(イ) B&C 9ア&I
1 (ウ) ~A→B&C 8イCP
1 (エ) A∨(B&C) ウ含意の定義
従って、
(05)(06)(07)(08)により、
(09)
果たして、
① A&(B&C)⇔(A&B)&(A&C)
② A∨(B∨C)⇔(A∨B)∨(A∨C)
③ A&(B∨C)⇔(A&B)∨(A&C)
④ A∨(B&C)⇔(A∨B)&(A∨C)
といふ「4つの等式(分配法則)」が、成立する。
(10)
2×2=4>2
2+2=4>2
とは異なり、
A&A=A(冪等律)
A∨A=A(冪等律)
であるが故に、
① A&(B&C)⇔(A&B)&(A&C)
② A∨(B∨C)⇔(A∨B)∨(A∨C)
③ A&(B∨C)⇔(A&B)∨(A&C)
④ A∨(B&C)⇔(A∨B)&(A∨C)
といふ「4つの等式(分配法則)」が、成立する(ものと、思はれる)。
従って、
(10)により、
(11)
① A&(B&C)⇔(A&B)&(A&C)
② A∨(B∨C)⇔(A∨B)∨(A∨C)
③ A&(B∨C)⇔(A&B)∨(A&C)
④ A∨(B&C)⇔(A∨B)&(A∨C)
といふ「4つの等式」は、「分配法則」といふよりも、むしろ、「冪等律」である(と、思はれる)。
(01)
(ⅰ)
1 (1) P∨ Q∨R A
1 (2) P∨(Q∨R) 1結合法則
3 (3) P A
3 (4)~~P 3DN
3 (5)~~P∨(Q∨R) 4∨I
3 (6) ~P→(Q∨R) 5含意の定義
7(7) (Q∨R) A
7(8)~~P∨(Q∨R) 7∨I
7(9) ~P→(Q∨R) 8含意の定義
1 (ア) ~P→(Q∨R) 13679∨E
(ⅱ)
1 (1) ~P→(Q∨R) A
1 (2) P∨(Q∨R) 1含意の定義
1 (3) P∨ Q∨R 2結合法則
従って、
(01)により、
(02)
① P∨ Q∨R
② ~P→(Q∨R)
に於いて、すなはち、
① Pであるか、Qであるか、Rである。
② Pでないならば、 Qか、Rである。
において、
①=② である。
(03)
(ⅰ)
1 (1) P∨ Q∨R A
1 (2) P∨(Q∨R) 1結合法則
1 (3) ~~P∨(Q∨R) 2DN
1 (4) ~P→(Q∨R) 3含意の定義
5 (5) ~P A
15 (6) Q∨R 45MPP
15 (7) ~~Q∨R 6DN
15 (8) ~Q→R 7含意の定義
1 (9) ~P→(~Q→R) 58CP
ア(ア) ~P& ~Q A
ア(イ) ~P ア&E
1 ア(ウ) (~Q→R) 9イMPP
ア(エ) ~Q ア&E
1 ア(オ) R ウエMPP
1 (カ)(~P&~Q)→R アオCP
(ⅲ)
1 (1) (~P&~Q)→R A
1 (2)~(~P&~Q)∨R 1含意の定義
3 (3) P∨ Q ∨R 2ド・モルガンの法則
従って、
(03)により、
(04)
① P∨ Q∨ R
③(~P&~Q)→R
に於いて、すなはち、
① Pであるか、Qであるか、 Rである。
③ Pでなくて、Qでないならば、Rである。
(05)
(ⅰ)
1 (1) P∨ Q∨R A
1 (2) P∨(Q∨R) 1結合法則
1 (3)~~P∨(Q∨R) 2DN
4 (4)~~P A
4 (5)~~P∨Q 4∨I
4 (6) ~P→Q 5含意の定義
4 (7)(~P→Q)∨(~P→R) 6∨I
8 (8) Q∨R A
9 (9) Q A
9 (ア) ~~P∨Q 9∨I
9 (イ) ~P→Q ア含意の定義
9 (ウ)(~P→Q)∨(~P→R) イ∨I
エ(エ) R A
エ(オ) ~~P∨R エ∨I
エ(カ) ~P→R オ含意の定義
エ(キ)(~P→Q)∨(~P→R) カ∨I
8 (ク)(~P→Q)∨(~P→R) 89ウエキ∨E
1 (ケ)(~P→Q)∨(~P→R) 1478ク∨E
(ⅳ)
1 (1)(~P→Q)∨(~P→R) 1
2 (2) ~P→Q A
2 (3) P∨Q 2含意の定義
2 (4) P∨Q∨R 3∨I
5 (5) ~P→R A
5 (6) P∨R 5含意の定義
5 (7) Q∨P∨R 6∨I
5 (8) P∨Q∨R 7交換法則
1 (9) P∨Q∨R 12458∨E
従って、
(05)により、
(06)
① P∨Q∨R
④(~P→Q)∨(~P→R)
に於いて、すなはち、
① Pであるか、Qであるか、Rである。
④(Pでないならば、Qである)か、(Pでないならば、Rである)。
に於いて、
①=④ である。
従って、
(02)(04)(06)により、
(07)
① Pであるか、 Qであるか、 Rである。
② Pでないならば、Qであるか、 Rである。
③ Pでなくて、 Qでないならば、Rである。
④(Pでないならば、Qである)か、(Pでないならば、Rである)。
に於いて、
①=②=③=④ である。
(01)
(ⅰ)「Aであるか、または、(Bであって、尚且つ、Cである)。」然るに、
(ⅱ)「Aでない。」故に、
(ⅲ)「Bであって、尚且つ、Cである。」
といふ「推論」は、「妥当」である。
然るに、
(02)
(ⅰ)「Aでないならば(Bであって、尚且つ、Cである)。」然るに、
(ⅱ)「Aでない。」故に、
(ⅲ)「Bであって、尚且つ、Cである。」
といふ「推論」も、「妥当」である。
従って、
(01)(02)により、
(03)
① Aであるか、または、(Bであって、尚且つ、Cである)。
② Aでないならば、 (Bであって、尚且つ、Cである)。
に於いて、
①=② である。
然るに、
(04)
③(Aであるか、または、Bであって)、尚且つ、(Aであるか、または、Cである)。
④(Aでないならば、 Bであって)、尚且つ、(Aでないならば、 Cである)。
に於いて、
③=④ である。
然るに、
(05)
② Aでないならば、(Bであって、 尚且つ、 Cである)。
④(Aでないならば、 Bであって)、尚且つ、(Aでないならば、Cである)。
に於いて、
②=④ である。
従って、
(01)~(05)により、
(06)
① Aであるか、または、(Bであって、 尚且つ、Cである)。
② Aでないならば、 (Bであって、 尚且つ、Cである)。
③(Aであるか、または、 Bであって)、尚且つ、(Aであるか、または、Cである)。
④(Aでないならば、 Bであって)、尚且つ、(Aでないならば、 Cである)。
に於いて、
①=② であって、
③=④ であって、尚且つ、
②=④ である。
従って、
(06)により、
(07)
「番号」を付け直すと、
① Aであるか、または、(Bであって、 尚且つ、Cである)。
②(Aであるか、または、 Bであって)、尚且つ、(Aであるか、または、Cである)。
に於いて、
①=② である。
従って、
(07)により、
(08)
「記号」で書くと、
① A∨(B&C)
②(A∨B)&(A∨C)
に於いて、
①=② である(分配の法則Ⅱ)。
然るに、
(09)
従って、
(09)により、
(10)
「真理値表(Truth table)」により、
① A∨(B&C)
②(A∨B)&(A∨C)
に於いて、
① の「真理値」と、
② の「真理値」は、「等しく」、それ故、
①=② である(分配の法則Ⅱ)。
従って、
(01)~(10)により、
(11)
① A∨(B&C)
②(A∨B)&(A∨C)
に於いて、
①=② である(分配の法則Ⅱ)。
といふことは、「真理値表」を用ひなくとも、「日本語」だけで、「説明(証明)」が可能である。
(01)
10個の原始的規則、あるいは「定理」を用いて、つぎの連式を証明せよ(Using 10 primitive rules or theorems, prove the following sequent)。
P∨(Q&R)┤├ (P∨Q)&(P∨R)
(ⅰ)
1 (1) P∨(Q&R) A
2 (2) P A
2 (3) P∨Q 2∨I
2 (4) P∨R 2∨I
2 (5)(P∨Q)&(P∨R) 34&I
6(6) Q&R A
6(7) Q 6&E
6(8) P∨Q 7∨I
6(9) R 6&E
6(ア) P∨R 9∨I
6(イ)(P∨Q)&(P∨R) 8ア&I
1 (ウ)(P∨Q)&(P∨R) 1256イ∨E
(ⅱ)
1 (1) (P∨Q)&(P∨R) A
1 (2) P∨Q 1&E
1 (3)~~P∨Q 2DN
1 (4) ~P→Q 3含意の定義(は定理)。
1 (5) P∨R 1&E
1 (6) ~~P∨R 5DN
1 (7) ~P→R 6含意の定義(は定理)。
2(8) ~P A
12(9) Q 48MPP
12(ア) R 78MPP
12(イ) (Q&R) 9ア&I
1 (ウ) ~P→(Q&R) 8イCP
1 (エ)~~P∨(Q&R) ウ含意の定義(は定理)。
1 (オ) P∨(Q&R) エDN
(02)
10個の原始的規則のみを用いて、つぎの連式を証明せよ(Using only 10 primitive rules, prove the following sequent)。
P∨(Q&R)┤├ (P∨Q)&(P∨R)
(ⅰ)
1 (1) P∨(Q&R) A
2 (2) P A
2 (3) P∨Q 2∨I
2 (4) P∨R 2∨I
2 (5)(P∨Q)&(P∨R) 34&I
6(6) Q&R A
6(7) Q 6&E
6(8) P∨Q 7∨I
6(9) R 6&E
6(ア) P∨R 9∨I
6(イ)(P∨Q)&(P∨R) 8ア&I
1 (ウ)(P∨Q)&(P∨R) 1256イ∨E
(ⅱ)
1 (1) (P∨Q)&(P∨R) A
1 (2) P∨Q 1&E
3 (3) ~P&~Q A
4 (4) P A
3 (5) ~P 3&E
34 (6) P&~P 45&I
4 (7)~(~P&~Q) 36RAA
8 (8) Q A
3 (9) ~Q 3&E
3 8 (ア) Q&~Q 89&I
8 (イ)~(~P&~Q) 3アRAA
1 (ウ)~(~P&~Q) 2478イ∨E
エ (エ) ~P A
オ (オ) ~Q A
エオ (カ) ~P&~Q エオ&I
1 エオ (キ)~(~P&~Q)&
(~P&~Q) オカ&I
1 エ (ク) ~~Q オキRAA
1 エ (ケ) Q クDN
1 (コ) ~P→Q エケCP
1 (サ) P∨R 1&E
シ (シ) ~P&~R A
ス (ス) P A
シ (セ) ~P シ&E
シス (ソ) P&~P スセ&I
ス (タ) ~(~P&~R) シソRAA
チ (チ) R A
シ (ツ) ~R シ&E
シ チ (テ) R&~R チツ&I
チ (ト) ~(~P&~R) シチRAA
1 (ナ) ~(~P&~R) サスタチト∨E
ニ (ニ) ~P A
ヌ (ヌ) ~R A
ニヌ (ネ) ~P&~R ニヌ&I
1 ニヌ (ノ) ~(~P&~R)&
(~P&~R) ナネ&I
1 ニ (ハ) ~~R ヌノRAA
1 ニ (ヒ) R ハDN
1 (フ) ~P→R ニヒCP
ヘ (ヘ) ~P A
1 ヘ (ホ) Q コヘMPP
1 ヘ (マ) R フヘMPP
1 ヘ (ミ) Q&R ホマ&I
1 (ム) ~P→(Q&R) ヘミCP
メ (メ) ~{P∨(Q&R)} A
モ(モ) P A
モ(ヤ) P∨(Q&R) モ∨I
メモ(い) ~{P∨(Q&R)}&
{P∨(Q&R)} メヤ&I
メ (ユ) ~P モいRAA
1 メ (え) (Q&R) ムユMPP
1 メ (ヨ) P∨(Q&R) え∨I
1 メ (ワ) ~{P∨(Q&R)}&
{P∨(Q&R)} メえ&I
1 (ヰ)~~{P∨(Q&R)} メワRAA
1 (う) P∨(Q&R) ヰDN
従って、
(01)(02)により、
(03)
「含意の定義」といふ「定理」を用ゐても、
「含意の定義」といふ「定理」を用ゐなくとも、「結論」として、
① P∨(Q&R)
②(P∨Q)&(P∨R)
に於いて、
①=② である(分配の法則Ⅱ)。
然るに、
(04)
① P∨(Q&R)
②(P∨Q)&(P∨R)
といふ「論理式」を、「何秒か」見てゐれば、
① ~P→(Q&R)
②(~P→Q)&(~P→R)
といふ「同値変形(含意の定義)」に、気が付くことになるし、
① ~P→(Q&R)
②(~P→Q)&(~P→R)
といふ「論理式」からすれば、
①=② である。
といふことは、「明白」である。
従って、
(01)~(04)により、
(05)
① ~P→(Q&R)
②(~P→Q)&(~P→R)
に於いて、
①=② であることに、「気付く」ことが出来れば、
① P∨(Q&R)
②(P∨Q)&(P∨R)
に於いて、
①=② であることに、「気付く」ことが出来る。
然るに、
(06)
従って、
(06)により、
(07)
「真理値表(Truth table)」により、
① P∨(Q&R)
②(P∨Q)&(P∨R)
に於いて、
① の「真理値」と、
② の「真理値」は、「等しく」、それ故、
①=② である(分配の法則Ⅱ)。
然るに、
(08)
P∨(Q&R)┤├ (P∨Q)&(P∨R)
といふ「連式(Sequent)」に対する、
「命題計算(propositional calculus)」による「証明」と、
「真理値表(Truth table)」による「証明」は、少しも、「似てゐない」。
従って、
(04)~(08)により、
(09)
「真理値表」に「習熟」した段階で、
① P∨(Q&R)
②(P∨Q)&(P∨R)
といふ「論理式」を、「何秒か」見てゐれば、
① ~P→(Q&R)
②(~P→Q)&(~P→R)
といふ「同値変形(含意の定義)」に、気が付くことになり、
① ~P→(Q&R)
②(~P→Q)&(~P→R)
といふ「論理式」からすれば、
①=② である。
といふことは、「明白」である。
といふことを、知るやうになるか、どうかは、私には、「不明」である。
(01)
(ⅰ)
1 (1) P&(Q∨R) A
1 (2) P 1&E
1 (3) (Q∨R) 1&E
4 (4) Q A
14 (5) P&Q 23&I
14 (6)(P&Q)∨(P&R) 5∨I
7(7) R A
1 7(8) P&R 27&I
1 7(9)(P&Q)∨(P&R) 8∨I
1 (ア)(P&Q)∨(P&R) 34679∨E
(ⅱ)
1 (1)(P&Q)∨(P&R) A
2 (2) P&Q A
2 (3) P 2&E
2 (4) Q 2&E
2 (5) Q∨R 4∨I
2 (6)P&(Q∨R) 35&I
7(7) P&R A
7(8) P 7&E
7(9) R 7&E
7(ア) Q∨R 9∨I
7(イ) P&(Q∨R) 8ア&I
1 (ウ)P&(Q∨R) 1276イ∨E
といふ「命題計算(propositional calculus)」は、概ね、
(ⅰ)
(1)「Pであって、その上(Qであるか、または、Rである)。」従って、
(2)「いづれにせよ、Pである。」従って、(1)(2)により、
(3)「PであってQであるか、または、PであってQである。」
(ⅱ)
(1)「PであってQであるか、または、PであってQである。」従って、
(2)「いづれにせよ、Pである。」従って、(1)(2)により、
(3)「Pであって、その上(Qであるか、または、Rである)。」
といふ「意味」である。
従って、
(01)により、
(02)
① P&(Q∨R)
②(P&Q)∨(P&R)
に於いて、すなはち、
① Pであって、その上(Qであるか、または、Rである)。
② PであってQであるか、または、PであってRである。
に於いて、
①=② である(分配法則)。
従って、
(01)(02)により、
(03)
(a)「命題計算(propositional calculus)」は、
(b)「自然言語(natural language)」に似てゐる。
然るに、
(04)
従って、
(04)により、
(05)
「真理値表(Truth table)」により、
① P&(Q∨R)
②(P&Q)∨(P&R)
に於いて、
① の「真理値」と、
② の「真理値」は、「等しく」、それ故、
①=② である。
然るに、
(06)
(a)「命題計算(propositional calculus)」と、
(b)「自然言語(natural language)」と、
(c)「真理値表(Truth table)」と
比較すると、
(a)と(b)が「似てゐる」のに対して、
(a)と(c)は「似てゐない」。
(01)~(06)により、
(07)
(a)「命題計算」による「証明」は、「自然言語的」であるが、
(b)「真理値表」による「証明」は、「自然言語的」ではない。