命題論理の自然演繹における諸定理 【12】選言的三段論法の証明

A,Bに、どのような論理式(命題変数単体に限らない)をいれても、
  (¬A(AB) B   
は、【命題論理における自然演繹】の定理

【証明】   (¬A∧(AB)) ⇒ B

 命題論理の形式的体系自然演繹に準拠した操作   
   端的には、
    ・仮定の書き出し 
    ・推論規則「∧除去則」による書き換え  
    ・推論規則「∨除去則」による書き換え  
    ・推論規則「¬除去則」による書き換え
    ・推論規則「矛盾除去則」による書き換え 
    ・推論規則「⇒導入則」による書き換え 
 のみで、
 論理式「(¬A(AB) B」が得られる  
 ことを示す。[前原p.56]

 →step01
 →step02
 →step03
 →step04
 →step05
 →step06
 →step07
 →step08

 → 選言的三段論法:証明冒頭
 → 自然演繹の定義選言的三段論法

[step1]自然演繹で認められた操作(2)仮定の書き出し

  論理式¬A(AB)」 を仮定1として書き出す。  

  

仮定1
 ¬A∧(AB) 


[step2]自然演繹で認められた操作(3)推論規則による書き換え




【文献】
 ・野矢『論理学』1-2-3-LP-命題論理の諸定理-定理8(1)(p.70);付録-定理8(1)(p.217):一方向。
 ・前原『記号論理入門』2章§7 (I)(pp.53-56):証明図はp.56冒頭.


 
   

  ・推論規則「∧除去則」にしたがって、
    仮定1「¬A(AB)」 を「AB」 へ 
   書き換える。

  ・推論規則「∧除去則」にしたがって、
    仮定1「¬A(AB)」 を「¬A」 へ
   書き換える。

  ・推論規則「∧除去則」により、
   書き換え後に引き継がれる仮定は、書き換え前の仮定のすべてとなるから、
    書き換え後の「AB」「¬A」は、それぞれ、仮定1「¬A(AB)」 のもとにある。

  ・これで、推論規則「∧除去則」による書き換えによって、
   仮定1「¬A(AB)」 から、
   「仮定1『¬A(AB)』 のもとで『AB』」
   「仮定1『¬A(AB)』 のもとで『¬A』」
   が導出されたことになる。

  

仮定1
 ¬A(AB) 

 

仮定1
 ¬A(AB) 




(∧除去) 


(∧除去) 


AB 


¬A 





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 → 論理記号:トピック一覧 
 → 総目次  


  
[step3] 自然演繹で認められた操作(2)仮定の書き出し

  論理式A」 を仮定2として書き出す。  

  

仮定1
 ¬A(AB) 

 

仮定1
 ¬A(AB) 




(∧除去) 

 仮定2 


(∧除去) 


AB 


A

¬A 









[step4] 自然演繹で認められた操作(3)推論規則による書き換え

  ・推論規則「¬除去則」にしたがって、
      ・「仮定1『¬A(AB)』 のもとで『¬A』」
      ・仮定2「A
   を「(矛盾)」 へ書き換える。

  ・推論規則「¬除去則」の規定により、
   書き換え後に引き継がれる仮定は、書き換え前の仮定のすべてとなるから、
    書き換え後の「」は、仮定1「¬A(AB)」、仮定2「A」 のもとにある。

  ・これで、推論規則「¬除去則」による書き換えによって、
      ・「仮定1『¬A(AB)』 のもとで『¬A』」
      ・仮定2「A
   から、
   「仮定1『¬A(AB)』、仮定2『A』のもとで『(矛盾)』」
   が導出されたことになる。

  

仮定1
 ¬A(AB) 

 

仮定1
 ¬A(AB) 




(∧除去) 

 仮定2 


(∧除去) 


AB 


A

¬A 






(¬除去)






[step5]自然演繹で認められた操作(3)推論規則による書き換え

  ・推論規則「矛盾除去則」にしたがって、
    「仮定1『¬A(AB)』、仮定2『A』のもとで『(矛盾)』」
   を「B」 へ書き換える。

  ・推論規則「矛盾除去則」の規定により、
   書き換え後に引き継がれる仮定は、書き換え前の仮定のすべてとなるから、
    書き換え後の「B」は、仮定1「¬A(AB)」、仮定2「A」のもとにある。

  ・これで、推論規則「矛盾除去則」による書き換えによって、
    「仮定1『¬A(AB)』、仮定2『A』のもとで『(矛盾)』」
   から、
    「仮定1『¬A(AB)』、仮定2『A』のもとで、『B』」
   が導出されたことになる。

  

仮定1
 ¬A(AB) 

 

仮定1
 ¬A(AB) 




(∧除去) 

 仮定2 


(∧除去) 


AB 


A

¬A 






(¬除去)









(矛盾除去)



B





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[step6] 自然演繹で認められた操作(2)仮定の書き出し

  論理式B」 を仮定3として書き出す。  

  

仮定1
 ¬A(AB) 

 


仮定1
 ¬A(AB) 




(∧除去) 


 仮定2 


(∧除去) 


AB 



A

¬A 







(¬除去)









 仮定3 


(矛盾除去)



B

B









[step7] 自然演繹で認められた操作(3)推論規則による書き換え

  ・推論規則「∨除去則」にしたがって、
   「仮定1『「¬A(AB)」』 のもとで『AB』」
    仮定3「B
   「仮定1『¬A(AB)』、 仮定2『A』のもとで、『B』」
   を
   「B
   へ書き換える。

  ・推論規則「∨除去則」の規定により、
     《書き換え後に引き継がれる仮定》は、
       《「書き換え前の仮定」から仮定3『B』, 仮定2『A』を差し引いた分》だけ
     となるから、
      書き換え後の「B」 は、仮定1「¬A(AB)」 だけ のもとにある。

  ・これで、推論規則「∨除去則」による書き換えで、
   「仮定1『「¬A(AB)」』 のもとで『AB』」
    仮定3「B
   「仮定1『¬A(AB)』、 仮定2『A』のもとで、『B』」
   から、
   「仮定1『「¬A(AB)」』 のもとで『B』」
   が、導出されたことになる。

  

 


仮定1
 ¬A(AB) 






 [仮定2] 


(∧除去) 


仮定1
 ¬A(AB) 



[A]

¬A 






(¬除去)







(∧除去) 

 [仮定3] 


(矛盾除去)

AB


[B]

B




∨除去) 仮定2仮定3を解消

B


[step8]自然演繹で認められた操作(3)推論規則による書き換え

推論規則「⇒導入則」にしたがって、
  「仮定1『「¬A(AB)」』 のもとで『B』」を
  「(¬A(AB) B」へ書き換える。
推論規則「⇒導入則」の規定にしたがうと、
   「(¬A(AB) B」への書き換え後に引き継がれる仮定は、
   書き換え前の仮定「(¬A(AB)」 から、仮定「(¬A(AB)」 を差し引いた分だけとなるから、   
   「(¬A(AB) B」への書き換え後に仮定はすべて差し引かれてなくなって しまい、
    仮定なしの「(¬A(AB) B」が得られる。
・これで、推論規則「⇒導入則」による書き換えで、
  「仮定1『「¬A(AB)」』 のもとで『B』」から、
  仮定なしの「(¬A(AB) B」が導出されたことになる。

  

 


[仮定1]
 [¬A(AB)] 






 [仮定2] 


(∧除去) 


[仮定1]
 [¬A(AB)] 



[A]

¬A 






(¬除去)







(∧除去) 

 [仮定3] 


(矛盾除去)

AB


B

B




∨除去) 仮定2仮定3を解消

B




(⇒導入)仮定1を解消


(¬A(AB))⇒B


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