Свойства выводимых и эквивалентных формул исчисления высказываний

Утверждение 3.Пусть φ,ψ, χ – формулы ИВ. Тогда

1) ⊢φ→φ;

2) φ∧ψφ;

3) φ∧ψψ;

4) φ,ψφ ψ;

5) φ→ψ, ψ→χφ→χ (свойство транзитивности);

6) φ→(ψ→χ)≡ψ→(φ→χ) (свойство перестановочности посылок);

7) φ→(ψ→χ)≡φ∧ψ→χ (свойство соединения и разъединения посылок);

8) φ→ψ≡¬ψ→¬φ (свойство контрапозиции).

Доказательство. Пункты 1, 4, 6, 8 доказаны в примерах 13, 14, 16, 17.

Докажем пункт 7. Покажем, что φ→(ψ→χ)φ ψ→χ. По теореме о дедукции

φ→(ψ→χ)φ ψ→χ φ→(ψ→χ), φ ψχ.

Строим вывод формулы χ из формул φ→(ψ→χ), φ ψ:

1) φ→(ψ→χ) (гипотеза);

2) φ ψ (гипотеза);

3) φ ψ→φ (схема аксиом 3);

4) φ (к пп. 2 и 4 применили правило вывода);

5) φ ψ→ψ (схема аксиом 4);

6) ψ (к пп. 2 и 5 применили правило вывода);

7) ψ→χ (к пп. 4 и 1 применили правило вывода);

8) χ (к пп. 6 и 7 применили правило вывода).

Покажем, что φ ψ→χφ→(ψ→χ). По теореме о дедукции

φ ψ→χφ→(ψ→χ) φ ψ→χ, φφ→χ φ ψ→χ, φ, ψχ.

Строим квазивывод формулы χ из формул φ ψ→χ, φ, ψ:

1) φ ψ→χ (гипотеза);

2) φ (гипотеза);

3) ψ (гипотеза);

4) φ ψ (к п.п. 2 и 3 применили свойство 4);

5) χ (к пп. 4 и 1 применили правило вывода).