4項述語の3重量化「∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3   P ( x1, x2, x3, x4 ) 」 


【ポイント】

・「 ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3  P ( x1, x2, x3, x4 ) 」 は、

  どの《S1に属す対象》を変項x1に代入しても、

   その《S1に属す対象》に相応しい《S2に属す対象》が
     少なくとも一個は存在するので、

   その《S1に属す対象》に応じて、
     相応しい《S2に属す対象》をうまく選んで変項x2に代入することによって

    「どの《S3に属す対象》を変項 x3 に代入しても、
      変項 x4 は、x1, x2, x3とのあいだの関係・条件Pを満たす」

   を成り立たせることができる

 という主張。
   
・S1もS2もS3も特定の対象に固定されている場合、
 「 ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) 」は、
 x4 を変項とする1項述語。→詳細  
  (例) ∀K∈R ∃N∈N ∀n∈N ( n≧N ⇒ 《数列》の第n項 > K)  / ∀K∈R ∃N∈N ∀n∈N ( n≧N ⇒ 《数列》の第n項 < K)    

【詳細】
・ ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3 P(x1,x2,x3,x4) :定義/意味/読み/∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3 の定義に遡って
 
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「∀x1∈X1 ∃x2∈X2 ∀x3∈X3   P ( x1, x2, x3, x4 ) 」 の定義



  要旨

 「 ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) 」は、

  P ( x1, x2, x3, x4 )の普遍量化を存在量化して普遍量化した

   「 ∀x1∈S1 ( ∃x2∈S2 ( ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) ) ) 」

 を表す。


詳細 〜 S1もS2もS3も特定の対象に固定されている場合  

・「 ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) 」 とは、

 下記手順でつくった1項述語・1変項命題関数 

 「 ∀x1∈S1 ( ∃x2∈S2 ( ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) ) ) 」

 の略記。

  【step1:普遍量化】  
 
  P ( x1, x2, x3, x4 ) 「x1, x2, x3, x4は関係・条件Pを満たす」
  の変項x3を全称量化子で束縛して普遍量化し、





【文献−数学一般】
 ・齋藤『日本語から記号論理へ』
 ・中内『ろんりの練習帳』 
 ・新井紀子『数学は言葉』例題4.3.1.1数列が極限値に収束するの定義:数列,極限値,ε,N,Mからなる5項述語の三重量化(pp.136-137);例題4.3.1.2関数の極限の定義:5項述語の三重量化(pp.136-137);例題4.4.4数列・級数に極限値が存在して収束する:四重量化(p.147);

【関連事項】 
  ・


 


     x1, x2, x4を変項とする3項述語・3変項命題関数 
       「 ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) 」 どの《S3に属す対象》を変項x3に代入しても、変項 x1, x2, x4 は、x3とのあいだの関係・条件Pを満たす 
     をつくる。

  【step2:存在量化】  

  step1で得られた
  3項述語・3変項命題関数「 ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) 」
                  どの《S3に属す対象》を変項x3に代入しても、変項 x1, x2, x4 は、x3とのあいだの関係・条件Pを満たす
  の変項x2を存在量化子で束縛して存在量化し、

     x1, x4を変項とする2項述語・2変項命題関数
       「 ∃x2∈S2 ( ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) ) 」
          x2に代入すると、   
           『どの《S3に属す対象》を変項x3に代入しても、変項 x1, x2, x4 は、x3とのあいだの関係・条件Pを満たす』 
          を成立させる《S2に属す対象》が存在する
     をつくる。

  【step3:普遍量化】  

   step2で得られた2項述語・2変項命題関数
    「 ∃x2∈S2 ( ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) ) 」
          x2に代入すると、   
           『どの《S3に属す対象》を変項x3に代入しても、変項 x1, x2, x4 は、x3とのあいだの関係・条件Pを満たす』 
          を成立させる《S2に属す対象》が存在する
   の変項x1を全称量化子で束縛して普遍量化して得られる
     x4, x5を変項とする1項述語・1変項命題関数が、

      「 ∀x1∈S1 ( ∃x2∈S2 ( ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) ) ) 」
         どの《S1に属す対象》を変項x1に代入しても、
           「x2に代入すると、
            『どの《S3に属す対象》を変項x3に代入しても、変項 x1, x2, x4 は、x3とのあいだの関係・条件Pを満たす』 
            を成立させる《S2に属す対象》が存在する」
 (例)
   ・∀K∈R ∃N∈N ∀n∈N ( n≧N ⇒ 《数列》の第n項 > K)  
   ・∀K∈R ∃N∈N ∀n∈N ( n≧N ⇒ 《数列》の第n項 < K)    




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「 ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3   P ( x1, x2, x3, x4 )  」 の意味 



 ・ P ( x1, x2, x3, x4 )は、
     変項x1の議論領域をX1,
     変項x2の議論領域をX2,
     変項x3の議論領域をX3,
     変項x4の議論領域をX4 
  とするn項述語・n変数命題関数

 ・ S1は「X1の部分集合」
 ・ S2は「X2の部分集合」
 ・ S3は「X3の部分集合」
 ・ S4は「X4の部分集合」

 とすると、 

 「 ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3  P ( x1, x2, x3, x4 ) 」は、 

  どの《S1に属す対象》を変項x1に代入しても、

   その《S1に属す対象》に相応しい《S2に属す対象》が
     少なくとも一個は存在するので、

   その《S1に属す対象》に応じて、
     相応しい《S2に属す対象》をうまく選んで変項x2に代入することによって

    「どの《S3に属す対象》を変項 x3 に代入しても、
      変項 x4 は、x1, x2, x3とのあいだの関係・条件Pを満たす」

   を成り立たせることができる

 という意味の一項述語・1変項命題関数。

・S1もS2もS3も特定の対象に固定されている場合、
 「 ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) 」は、
 x4 を変項とする2項述語。→詳細

 (例)
   ・∀K∈R ∃N∈N ∀n∈N ( n≧N ⇒ 《数列》の第n項 > K)  
   ・∀K∈R ∃N∈N ∀n∈N ( n≧N ⇒ 《数列》の第n項 < K)    







【文献−数学一般】
 ●本橋『新しい論理序説』(pp.) 
 ・松井知己『だれでも証明がかける−眞理子先生の数学ブートキャンプ』(pp.-)
 ・齋藤『日本語から記号論理へ』章§(pp.-74)
 ・中内『ろんりの練習帳』(pp.) 
 ・新井紀子『数学は言葉』例題4.3.1.1数列が極限値に収束するの定義:数列,極限値,ε,N,Mからなる5項述語の三重量化(pp.136-137);例題4.3.1.2関数の極限の定義:5項述語の三重量化(pp.136-137);例題4.4.4数列・級数に極限値が存在して収束する:四重量化(p.147);


 






→∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3  P(x1,x2,x3,x4) 
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「 ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3   P ( x1, x2, x3, x4 )  」 の読み下し例



文献調査中







→∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3  P(x1,x2,x3,x4) 
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∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3 の定義に遡った「∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3  P(x1,x2,x3,x4)」の意味 


・「 ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3  P ( x1, x2, x3, x4 ) 」

 すなわち
 「 ∀x1∈S1 ( ∃x2∈S2 ( ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) ) ) 」

 とは、







 「 ∀x1 ( x1∈S1 ⇒ ∃x2 ( x2∈S2 かつ ∀x3 ( x3∈S3 ⇒ P ( x1, x2, x3, x4 ) ) )  ) 」の省略表現。 

・「 ∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3  P ( x1, x2, x3, x4 ) 」 すなわち 「 ∀x1∈S1 ( ∃x2∈S2 ( ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) ) ) 」
 は、 
 「 ∀x1 ( x1∈S1 ⇒ ∃x2∈S2 ( ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) ) ) 」
 の省略表現(∵)。

・「 ∀x1 ( x1∈S1 ⇒ ∃x2∈S2 ( ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) ) ) 」は、
 「 ∀x1 ( x1∈S1 ⇒ ∃x2 ( x2∈S2 かつ ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) )  ) 」
 の省略表現(∵)。

・「 ∀x1 ( x1∈S1 ⇒ ∃x2 ( x2∈S2 かつ ∀x3∈S3 P ( x1, x2, x3, x4 ) )  ) 」は、
 「 ∀x1 ( x1∈S1 ⇒ ∃x2 ( x2∈S2 かつ ∀x3 ( x3∈S3 ⇒ P ( x1, x2, x3, x4 ) ) ) ) 」
 の省略表現(∵)。



→∀x1∈S1 ∃x2∈S2 ∀x3∈S3  P(x1,x2,x3,x4) 
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