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Natural deduction system

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Negation introduction

$\{ (p\rightarrow q),(p\rightarrow \lnot q) \}\vdash \lnot p$

Negation elimination

$(\lnot p)\vdash (p \rightarrow q)$

Double negation elimination

$(\lnot \neg p)\vdash p$

Conjunction introduction

$\{p,q\} \vdash (p \land q)$

Conjunction elimination

$(p\land q)\vdash p$
$(p\land q)\vdash q$

Disjunction introduction

$p\vdash (p\lor q)$
$q\vdash (p\lor q)$

Disjunction elimination

$\{p\lor q,p\rightarrow r,q\rightarrow r\}\vdash r$

Modus ponens

$\{p,p\rightarrow q \}\vdash q$

Conditional proof

$(p\vdash q)\vdash (p\rightarrow q)$

Conditional proof

$[p]_{(n)}$
$\vdash q$
$\vdash_{(n)} p \rightarrow q$

$q \vdash (p \rightarrow q)$

$\{[p]_{(1)},q \}$
$\vdash q$
$\vdash_{(1)} (p \rightarrow q)$

Modus tollens

$\{ p \rightarrow q,\lnot q \}$
$\vdash \lnot p$

$\{ p \rightarrow q , \lnot q \}$
$\vdash \{ p \rightarrow q , p \rightarrow \lnot q \}$
$\vdash \lnot p$

Law of Non-Contradiction

$\vdash \lnot(p \land \lnot p)$

$p \land \lnot p\rightarrow p,p \land \lnot p \rightarrow \lnot p$
$\vdash \lnot(p \land \lnot p)$

Tertium non datur

$p \lor \lnot p$

$\lnot(p \land \lnot p)$
$\vdash \lnot p \lor \lnot \neg p$(De Morgan's Law)
$\vdash \lnot p \lor p$

De Morgan's Law No.1

$\lnot (p \lor q) \vdash (\lnot p \land \lnot q)$

$[p]_{(1)}$
$\vdash p \lor q$
$\vdash_{(1)} p \rightarrow (p\lor q)$

$[q]_{(2)}$
$\vdash p \lor q$
$\vdash_{(2)} q \rightarrow (p\lor q)$

$\{p \rightarrow (p \lor q) ,\lnot (p \lor q)\} \vdash \lnot p$(Modus tollens)
$\{q \rightarrow (p \lor q) ,\lnot (p \lor q)\} \vdash \lnot q$(Modus tollens)

$\lnot(p\lor q) \vdash (\lnot p \land \lnot q)$

$[p]_{(1)}$
$\vdash r$(arbitary)
$\vdash_{(1)} \lnot p$

$[p]_{(1)}$
$\vdash q$
$\vdash_{(1)} p\rightarrow q$

$[p]_{(2)}$
$\vdash \lnot q$
$\vdash_{(2)} p\rightarrow \lnot q$

$[p]_{(3)}$
$\vdash_{(3)} (p\rightarrow q)\land (p\rightarrow \lnot q)$
$\vdash \lnot p$

De Morgan's Law No.2

$(\lnot p \land \lnot q) \vdash \lnot (p \lor q)$

$(\lnot p \land \lnot q) \vdash \lnot p$

$\lnot p \vdash (p \rightarrow r)$

$(\lnot p \land \lnot q) \vdash \lnot q$

$\lnot q \vdash (q \rightarrow r)$

$\{[p \lor q]_{(1)},(\lnot p\land \lnot q)\}$
$\vdash \{(p\lor q),(p \rightarrow r),(q \rightarrow r) \}$
$\vdash r$(arbitrary)
$\vdash_{(1)} \lnot (p\lor q)$

投稿日:20231012

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tfshhiy
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