求基于指定公理的∃v₁∀v₂¬f(v₂)=v₁⊢∃v₁∃v₂¬v₂=v₁推导
演绎证明:$\exists v_1 \forall v_2 \neg f(v_2)=v_1 \vdash \exists v_1 \exists v_2 \neg v_2=v_1$
咱们用给定的等式公理(E1-E3)加上一阶逻辑的标准量词推理规则来完成这个推导,一步步来:
$\exists v_1 \forall v_2 \neg f(v_2)=v_1$
前提,也就是我们要从它出发推导的初始式子$\forall v_2 \neg f(v_2)=c$
存在消去规则(EI):从步骤1引入一个全新的常量$c$($c$不会在前提或后续推导的其他式子中出现),原前提保证存在这样的$v_1$,咱们就用$c$来指代这个特定的对象$\neg f(c)=c$
全称消去规则(UI):对步骤2的全称量词做实例化,用$c$代入$v_2$——既然全称量词对所有$v_2$都成立,那对$c$这个具体对象自然也成立$\exists v_2 \neg v_2=c$
存在引入规则(EG):从步骤3出发,把$f(c)$替换成受存在量词约束的$v_2$,既然$\neg f(c)=c$是成立的,那就说明存在某个$v_2$(就是$f(c)$)满足$\neg v_2=c$$\exists v_1 \exists v_2 \neg v_2=v_1$
存在引入规则(EG):再把步骤4里的$c$替换成受存在量词约束的$v_1$,这样就得到了我们最终要推导的目标式子
额外补充:这次推导里没用到E2和E3,因为不需要对函数或关系的参数做等式替换;E1的自反性也没直接用到,核心就是量词规则的合规应用——所有实例化和引入的项都符合“可代入”要求,没有出现变量捕获的问题。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Andy
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