例1 证明下面诸命题推得的结论是有效的: 如果今天是星期三, 那么我有一次离散数学或数字逻辑测验; 如果离散数学课老师有事, 那么没有离散数学测验; 今天是星期三且离散数学老师有事, 所以, 我有一次数字逻辑测验。
证明先将各命题形式化。
设A: 今天是星期三。
B: 我有一次离散数学测验。
C: 我有一次数字逻辑测验。
D: 离散数学课老师有事。
则本题要求证: A→B∨C , D→┐B , A∧D C。
(1) A∧D(前提)
(2) A ((1),I1)
(3) A→B∨C(前提)
(4) B∨C ((2), (3), I11)
(5) D ((1), I2)
(6) D→┐B(前提)
(7) ┐B((5), (6), I11)
(8) C((4), (7),I10)
例2 证明三段论方法的正确性:
凡人要死。
苏格拉底是人。
苏格拉底要死。
令H(x): x是人。
M(x): x要死。
a: 苏格拉底。
则本题要证明:x(H (x)→M (x )) , H (a ) M (a )
证明
(1) H (a ) (前提)
(2) x (H (x )→M (x ))(前提)
(3) H (a )→M (a ) ((2),US)
(4) M ( a ) ((1), (3), I11
例3 用形式证明的方法证明“任何人如果他喜欢步行, 他就不喜欢乘汽车,每个人或者喜欢乘汽车或者喜欢骑自行车。
有的人不爱跨自行车, 所以
有的人不爱步行。
”
证明设个体域为全体人的集合。
P (x): x喜欢步行。
Q (x): x喜欢搭车。
R (x): x喜欢骑自行车。
则本题要证明:
x (P (x)→┐Q (x )), x (Q (x )∨R (x )) , x┐R (x ) x┐P (x )本题证明树如图2―2。
其证明过程如下:
(1) x ┐R (x)(前提)
(2) ┐R (c ) ((1), ES)
(3) x (Q (x )∨R (x)) (前提)
(4) Q (c )∨R (c ) ((3), US)
(5) Q (c)((2), (4),I10)
(6) x (P (x )→┐Q (x )) (前提)
(7) P (c )→┐Q (c)((6), US)
(8) ┐P (c ) ((5), (7), I12)
(9)x┐P (x) ((8), EG)
例4 将下列推理符号化, 并推证其结论:
所有有理数是实数, 某些有理数是整数, 因此某些实数是整数。
解:设
R(x):x是实数。
Q(x):x是有理数。
I(x):x是整数。
则上述推理可符号化为:x(Q(x)→R(x)),x(Q(x)∧I(x)) x(R(x)∧I(x))。
结论推证如下:
① x(Q(x)∧I(x)) (前提)
②Q(a)∧I(a) (①,ES)
③Q(a) (②,I1)
④I(a) (②,I2)
⑤x(Q(x)→R(x)) (前提)
⑥Q(a)→R(a) (⑤,US)
⑦R(a) (③,⑥,I11)
⑧R(a)∧I(a) (④,⑦,I9)
⑨ x(R(x)∧I(x)) (⑧,EG)
∴x(Q(x)→R(x)), x(Q(x)∧I(x)) x(R(x)∧I(x))。