Up 6.8.4 述語論理の定理シェマの証明例  


 つぎは,定理シェマである:

    (T10) (∀tvr)nf[tvr] nf[tvr]
    (∃tvr)nf[tvr] nf[tvr]


証明は,xを変項,φをxが自由変項でない文として(‘x',‘φ'はメタ記号),つぎのようになされる:

    (tvr,x)
    (sen,φ)
    (∀x)φ ←─── (∀tvr)sen
    (trm,x)  ↓(Q1)
    φ ←─── sen[tvr↓trm]

演繹定理より,(∀x)φ⊃φは定理。一方,

    φ ←─ nf[tvr]
      ↓(Q3)
    (∀x)φ ←─ (∀tvr)nf[tvr]

よって,φ⊃(∀x)φは定理。そして,

    (∀x)φ⊃φ ←─ sen
    &&
    φ⊃(∀x)φsen1
      ↓(T3)
    ((∀x)φ⊃φ)∧(φ⊃(∀x)φ) ←─ sen∧sen1
      ‖
    ((∀x)φ⊃φ)∧(φ⊃(∀x)φ) ←─ (sen⊃sen1)∧(sen1⊃sen)
      ↓(C5)
    (∀x)φφ ←─ sensen1

第二のシェマは,第一のシェマを用いてつぎのように証明される:

    (∀x)φφ ←─ sensen1
      ↓(C0)
    ¬¬(∀x)φφ ←─ ¬¬sensen1
      ‖
    ¬¬(∀x)φφ ←─ ¬¬(∀tvr)sensen
      ↓(C0)
    ¬¬(∀x)¬¬φ¬¬φ ←─ ¬¬(∀tvr)¬¬sen¬¬sen
      ‖
    ¬¬(∀x)¬¬φ¬¬φ ←─ ¬¬(∀tvr)¬sen¬sen
      ↓(C6)
    ¬(∃x)(¬φ)¬(¬φ) ←─ ¬(∃tvr)sen¬sen
      ‖
    ¬(∃x)ψ¬ψ ←─ ¬sen¬sen1
      ↓(C6)
    (∃x)ψψ ←─ sensen1