本篇进行有效性和完备性的证明 上一篇讲到命题逻辑的语义时,我们也能感受到 ⊢ 和 ⊨ 的相似之处,本篇将证明两个定理,说明他们之间的充分必要关系。
命题逻辑的有效性(Soundness)
ϕ1,⋯,ϕn⊢ψ⇒ϕ1,⋯,ϕn⊨ψ
定义:若ϕi=T(true),i∈{1,⋯,n} 时 ψ 也为真,则 ϕ1,⋯,ϕn⊨ψ . 定理:ϕ1,⋯,ϕn,ψ 都是命题公式, 则当 ϕ1,⋯,ϕn⊢ψ 有效时 ϕ1,⋯,ϕn⊨ψ 证明:由于 ϕ1,⋯,ϕn⊢ψ 有效, 则有以 ϕ1,⋯,ϕn 为前提的有效证明,则对 ψ 公式长度归纳。 Base: 当前提 ϕ 的长度为1, 也就是原子命题时。只可能有一种情况就是 ϕ⊢ϕ, 显然当 ϕ=T,ϕ=T. 所以在长度为一时成立。
Inductive: 假设定理对长度小于 n 的公式都成立, 则当长度为 n+1 时:
-如果最后的公式最外层的运算是 ∧ , ϕ1∧ϕ2=ψ 其中 ϕ1∧ϕ2 的长度都小于等于 n+1, 则根据 ϕ1=T 和 ϕ2=T 的规则,可以证明 ψ=ϕ1∧ϕ2=T 。这可以由上一篇的真值表得来。 同样的之后对命题逻辑递归定义中出现的 ∨, → 做归纳就可以完成证明。