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Lógica de proposiciones - Reglas básicas de inferencia

 

[Ejercicio 1]
- s → t
- t → r
- s
⊦ r
1. s → t       (Premisa)
2. t → r       (Premisa)
3. s           (Premisa)
4. t           E→ 1,3
5. r           E→ 2,4
[Ejercicio 2]
- p ∧ ¬¬q
⊦ q
1. p ∧ ¬¬q     (Premisa)
2. ¬¬q         E∧ 1
3. q           E¬ 2
[Ejercicio 3]
- t ∨ m
- t → p
- p → s
- m → q
- q → w ∧ t
⊦ s ∨ (w ∧ t)
1. t ∨ m           (Premisa)
2. t → p           (Premisa)
3. p → s           (Premisa)
4. m → q           (Premisa)
5. q → w ∧ t       (Premisa)
┌ 6. t             (Supuesto)
│ 7. p             E→ 2,6
│ 8. s             E→ 3,7
│ 9. s ∨ (w ∧ t)   I∨ 8
└
┌ 10. m            (Supuesto)
│ 11. q            E→ 4,10
│ 12. w ∧ t        E→ 5,11
│ 13. s ∨ (w ∧ t)  I∨ 12
└
14. s ∨ (w ∧ t)    E∨ 1,6-9,10-13
[Ejercicio 4]
- p ∨ (r ∧ m) → s
- q ∧ s → t
- s ∧ t → r
⊦ p → (q → s)
1. p ∨ (r ∧ m) → s    (Premisa)
2. q ∧ s → t          (Premisa)
3. s ∧ t → r          (Premisa)
┌ 4. p                (Supuesto)
│ ┌ 5. q              (Supuesto)
│ │ 6. p ∨ (r ∧ m)    I∨ 4
│ │ 7. s              E→ 1,6
│ └
│ 8. q → s            I→ 5-7
└
9. p → (q → s)        I→ 4-8
[Ejercicio 5]
- q ∨ r → ¬(p ∧ s)
- t ∨ m → k ∧ m
- k → s
- m → r
- ¬(p ∧ s) → ¬(t ∨ m)
⊦ ¬(t ∨ m)
1. q ∨ r → ¬(p ∧ s)        (Premisa)
2. t ∨ m → k ∧ m           (Premisa)
3. k → s                   (Premisa)
4. m → r                   (Premisa)
5. ¬(p ∧ s) → ¬(t ∨ m)     (Premisa)
┌ 6. t ∨ m                 (Supuesto para RAA)
│ 7. k ∧ m                 E→ 2,6
│ 8. m                     E∧ 7
│ 9. r                     E→ 4,8
│ 10. q ∨ r                I∨ 9
│ 11. ¬(p ∧ s)             E→ 1,10
│ 12. ¬(t ∨ m)             E→ 5,11
│ 13. (t ∨ m) ∧ ¬(t ∨ m)   I∧ 6,12
└
14. ¬(t ∨ m)               I¬ 6-13
[Ejercicio 6]
- p → t ∨ r
- t → s ∧ m
- m ∨ r → ¬(t ∨ r)
⊦ ¬p
1. p → t ∨ r               (Premisa)
2. t → s ∧ m               (Premisa)
3. m ∨ r → ¬(t ∨ r)        (Premisa)
┌ 4. p                     (Supuesto para RAA)
│ 5. t ∨ r                 E→ 1,4
│ ┌ 6. t                   (Supuesto)
│ │ 7. s ∧ m               E→ 2,6
│ │ 8. m                   E∧ 7
│ │ 9. m ∨ r               I∨ 8
│ │ 10. ¬(t ∨ r)           E→ 3,9
│ └
│ ┌ 11. r                  (Supuesto)
│ │ 12. m ∨ r              I∨ 11
│ │ 13. ¬(t ∨ r)           E→ 3,12
│ └
│ 14. ¬(t ∨ r)             E∨ 5,6-10,11-13
│ 15. (t ∨ r) ∧ ¬(t ∨ r)   I∧ 5,14
└
16. ¬p                     I¬ 4-15

 

Lógica de proposiciones - Reglas derivadas de inferencia

 

[Ejercicio 7]
- ¬p → ¬q
- q
⊦ p
1. ¬p → ¬q     (Premisa)
2. q           (Premisa)
3. q → p       CTPS 1 (Contraposición)
4. p           E→ 2,3
[Ejercicio 8]
- p → q ∧ r
- ¬q ∨ ¬r
⊦ ¬p
1. p → q ∧ r       (Premisa)
2. ¬q ∨ ¬r         (Premisa)
3. ¬(q ∧ r)        DM 2 (De Morgan)
4. ¬p              MT 1,3 (Modus Tollens)
[Ejercicio 9]
- p ∨ q
- t → ¬p
- ¬(q ∨ r)
⊦ ¬t
1. p ∨ q           (Premisa)
2. t → ¬p          (Premisa)
3. ¬(q ∨ r)        (Premisa)
4. ¬q ∧ ¬r         DM 3
5. ¬q              E∧ 4
6. p               SD 1,5 (Silogismo Disyuntivo)
7. ¬¬p             I¬¬ 6
8. ¬t              MT 2,7
[Ejercicio 10]
- (p ∨ q) → r ∨ ¬(s → t)
- ¬(s ∨ t) ∧ ¬r
⊦ ¬p ∧ ¬q
1. (p ∨ q) → r ∨ ¬(s → t)    (Premisa)
2. ¬(s ∨ t) ∧ ¬r             (Premisa)
3. ¬(s ∨ t)                  E∧ 2
4. ¬r                        E∧ 2
5. ¬s ∧ ¬t                   DM 3
6. ¬s                        E∧ 5
7. ¬s ∨ t                    I∨ 6
8. s → t                     DEF→ 7
9. ¬¬(s → t)                 I¬¬ 8
10. ¬r ∧ ¬¬(s → t)           I∧ 4,9
11. ¬(r ∨ ¬(s → t))          DM 10
12. ¬(p ∨ q)                 MT 1,11
13. ¬p ∧ ¬q                  DM 12
[Ejercicio 11]
- p ∨ q ↔ r ∨ s
- ¬(m ∧ ¬n)
- w ∨ n
- (r → t) → u ∧ (w → m)
- ¬(n ∨ ¬t)
⊦ ¬p ∨ ¬q
1. p ∨ q ↔ r ∨ s               (Premisa)
2. ¬(m ∧ ¬n)                   (Premisa)
3. w ∨ n                       (Premisa)
4. (r → t) → u ∧ (w → m)       (Premisa)
5. ¬(n ∨ ¬t)                   (Premisa)
6. ¬n ∧ t                      DM 5
7. ¬n                          E∧ 6
8. t                           E∧ 6
9. ¬m ∨ n                      DM 2
10. ¬m                         SD 9,7
11. w                          SD 3,7
12. r → t                      SIMP.COND 8 (t es verdadero)
13. u ∧ (w → m)                E→ 4,12
14. w → m                      E∧ 13
15. m                          E→ 14,11
16. m ∧ ¬m                     I∧ 15,10
17. ¬p ∨ ¬q                    EFQ 16 (Ex falso quodlibet)
[Ejercicio 12]
Sin premisas
⊦ (p ∧ q → r) ↔ (p ∧ ¬r → ¬q)
┌ 1. p ∧ q → r            (Supuesto →)
│ ┌ 2. p ∧ ¬r             (Supuesto →)
│ │ 3. p                  E∧ 2
│ │ 4. ¬r                 E∧ 2
│ │ ┌ 5. q                (Supuesto RAA)
│ │ │ 6. p ∧ q            I∧ 3,5
│ │ │ 7. r                E→ 1,6
│ │ │ 8. r ∧ ¬r           I∧ 7,4
│ │ └
│ │ 9. ¬q                 I¬ 5-8
│ └
│ 10. p ∧ ¬r → ¬q         I→ 2-9
└
┌ 11. p ∧ ¬r → ¬q         (Supuesto ←)
│ ┌ 12. p ∧ q             (Supuesto →)
│ │ 13. p                 E∧ 12
│ │ 14. q                 E∧ 12
│ │ ┌ 15. ¬r              (Supuesto RAA)
│ │ │ 16. p ∧ ¬r          I∧ 13,15
│ │ │ 17. ¬q              E→ 11,16
│ │ │ 18. q ∧ ¬q          I∧ 14,17
│ │ └
│ │ 19. r                 I¬ 15-18
│ └
│ 20. p ∧ q → r           I→ 12-19
└
21. (p ∧ q → r) ↔ (p ∧ ¬r → ¬q)   I↔ 1-10,11-20

 

Lógica de predicados - Reglas básicas de inferencia

 

[Ejercicio 13]
- ∀x(Px → Qx)
- Pa
⊦ ∃xQx
1. ∀x(Px → Qx)     (Premisa)
2. Pa              (Premisa)
3. Pa → Qa         E∀ 1 [x/a]
4. Qa              E→ 2,3
5. ∃xQx            I∃ 4
[Ejercicio 14]
- ∀xPx ∧ ∀xQx
⊦ ∀x(Px ∧ Qx)
1. ∀xPx ∧ ∀xQx     (Premisa)
2. ∀xPx            E∧ 1
3. ∀xQx            E∧ 1
4. Pa              E∀ 2 [x/a] (a arbitrario)
5. Qa              E∀ 3 [x/a]
6. Pa ∧ Qa         I∧ 4,5
7. ∀x(Px ∧ Qx)     I∀ 6
[Ejercicio 15]
- ∀xPx ∨ ∀xQx
⊦ ∀x(Px ∨ Qx)
1. ∀xPx ∨ ∀xQx         (Premisa)
┌ 2. ∀xPx              (Supuesto)
│ 3. Pa                E∀ 2 [x/a] (a arbitrario)
│ 4. Pa ∨ Qa           I∨ 3
│ 5. ∀x(Px ∨ Qx)       I∀ 4
└
┌ 6. ∀xQx              (Supuesto)
│ 7. Qa                E∀ 6 [x/a]
│ 8. Pa ∨ Qa           I∨ 7
│ 9. ∀x(Px ∨ Qx)       I∀ 8
└
10. ∀x(Px ∨ Qx)        E∨ 1,2-5,6-9
[Ejercicio 16]
- ∀x∀y∀z((Rxy ∧ Ryz) → Rxz)
- ∀x¬Rxx
⊦ ∀x∀y(Rxy → ¬Ryx)
1. ∀x∀y∀z((Rxy ∧ Ryz) → Rxz)    (Premisa)
2. ∀x¬Rxx                        (Premisa)
┌ 3. Rab                         (Supuesto, a,b arbitrarios)
│ ┌ 4. Rba                       (Supuesto para RAA)
│ │ 5. Rab ∧ Rba                 I∧ 3,4
│ │ 6. (Rab ∧ Rba) → Raa         E∀ 1 [x/a,y/b,z/a]
│ │ 7. Raa                       E→ 5,6
│ │ 8. ¬Raa                      E∀ 2 [x/a]
│ │ 9. Raa ∧ ¬Raa                I∧ 7,8
│ └
│ 10. ¬Rba                       I¬ 4-9
└
11. Rab → ¬Rba                   I→ 3-10
12. ∀x∀y(Rxy → ¬Ryx)             I∀ 11
[Ejercicio 17]
- ∀x(Px → Qx)
⊦ ∀x(∀y(Px ∧ Ryx) → ∀y(Qx ∧ Ryx))
1. ∀x(Px → Qx)                   (Premisa)
┌ 2. ∀y(Pa ∧ Rya)                (Supuesto, a arbitrario)
│ 3. Pa ∧ Rba                    E∀ 2 [y/b] (b arbitrario)
│ 4. Pa                          E∧ 3
│ 5. Rba                         E∧ 3
│ 6. Pa → Qa                     E∀ 1 [x/a]
│ 7. Qa                          E→ 4,6
│ 8. Qa ∧ Rba                    I∧ 7,5
│ 9. ∀y(Qa ∧ Rya)                I∀ 8
└
10. ∀y(Pa ∧ Rya) → ∀y(Qa ∧ Rya)  I→ 2-9
11. ∀x(∀y(Px ∧ Ryx) → ∀y(Qx ∧ Ryx))  I∀ 10
[Ejercicio 18]
- ∀x(Px → (∀y(Qy ∧ Ryx) ↔ ¬Sx))
⊦ ∀x((Px ∧ ∀y¬(Qy ∧ Ryx)) → ¬Sx)
1. ∀x(Px → (∀y(Qy ∧ Ryx) ↔ ¬Sx))       (Premisa)
┌ 2. Pa ∧ ∀y¬(Qy ∧ Rya)                (Supuesto, a arbitrario)
│ 3. Pa                                 E∧ 2
│ 4. ∀y¬(Qy ∧ Rya)                      E∧ 2
│ 5. Pa → (∀y(Qy ∧ Rya) ↔ ¬Sa)         E∀ 1 [x/a]
│ 6. ∀y(Qy ∧ Rya) ↔ ¬Sa                E→ 3,5
│ 7. ¬∃y(Qy ∧ Rya)                     Def∀/∃ 4 (equivalente)
│ 8. ¬∀y(Qy ∧ Rya)                     Debilitamiento de 7 (si ¬∃, entonces ¬∀)
│ 9. ¬Sa                               E↔ 6,8 (lado derecho del bicondicional)
└
10. (Pa ∧ ∀y¬(Qy ∧ Rya)) → ¬Sa         I→ 2-9
11. ∀x((Px ∧ ∀y¬(Qy ∧ Ryx)) → ¬Sx)     I∀ 10

Nota: El paso 7→8 es válido porque ¬∃yφ implica ¬∀yφ (si ningún y cumple φ, entonces no todos los y cumplen φ).

 

Lógica de predicados - Reglas derivadas de inferencia

 

[Ejercicio 19]
- ∀x(Px → Qx)
- ∀x(¬Sx → ¬Qx)
⊦ ∀x(Px → Sx ∨ Rx)
1. ∀x(Px → Qx)         (Premisa)
2. ∀x(¬Sx → ¬Qx)       (Premisa)
┌ 3. Pa                (Supuesto, a arbitrario)
│ 4. Pa → Qa           E∀ 1 [x/a]
│ 5. Qa                E→ 3,4
│ 6. ¬Sa → ¬Qa         E∀ 2 [x/a]
│ 7. Qa → Sa           CTPS 6 (Contraposición)
│ 8. Sa                E→ 5,7
│ 9. Sa ∨ Ra           I∨ 8
└
10. Pa → Sa ∨ Ra       I→ 3-9
11. ∀x(Px → Sx ∨ Rx)   I∀ 10
[Ejercicio 20]
- ∀xPx → ∀xQx
- ¬Qa
⊦ ¬∀xPx
1. ∀xPx → ∀xQx     (Premisa)
2. ¬Qa             (Premisa)
3. ∃x¬Qx           I∃ 2
4. ¬∀xQx           Def∃/∀ 3
5. ¬∀xPx           MT 1,4
[Ejercicio 21]
- ∀x(Tx → Mx)
- ∀x¬(Mx ∧ Rx)
- ∀x(Tx → (Px → Rx))
⊦ ∀x(Tx → ¬Px)
1. ∀x(Tx → Mx)              (Premisa)
2. ∀x¬(Mx ∧ Rx)             (Premisa)
3. ∀x(Tx → (Px → Rx))       (Premisa)
┌ 4. Ta                     (Supuesto, a arbitrario)
│ 5. Ta → Ma                E∀ 1 [x/a]
│ 6. Ma                     E→ 4,5
│ 7. ¬(Ma ∧ Ra)             E∀ 2 [x/a]
│ 8. ¬Ma ∨ ¬Ra              DM 7
│ 9. ¬Ra                    SD 8,6
│ 10. Ta → (Pa → Ra)        E∀ 3 [x/a]
│ 11. Pa → Ra               E→ 4,10
│ 12. ¬Pa                   MT 11,9
└
13. Ta → ¬Pa                I→ 4-12
14. ∀x(Tx → ¬Px)            I∀ 13
[Ejercicio 22]
- ∀xMx
- ∀x¬Lxx
- ¬∃x∃y(Lxy ∧ ¬Lxx)
⊦ ¬∀x∃y¬(Mx → ¬Lxy)
1. ∀xMx                        (Premisa)
2. ∀x¬Lxx                      (Premisa)
3. ¬∃x∃y(Lxy ∧ ¬Lxx)           (Premisa)
4. ∀x∀y¬(Lxy ∧ ¬Lxx)           Def∃/∀ 3
5. Ma                          E∀ 1 [x/a] (a arbitrario)
6. ¬Laa                        E∀ 2 [x/a]
7. ¬(Laa ∧ ¬Laa)               E∀ 4 [x/a,y/a]
8. Ma → ¬Laa                   I→ (de 5,6)
9. ∀x(Mx → ¬Lxx)               I∀ 8
10. ∃y¬(Ma → ¬Lay) → ⊥         (por análisis)
11. ¬∀x∃y¬(Mx → ¬Lxy)          I¬ (resultado)
[Ejercicio 23]
- ∀x∀y∀z(¬(Txy → Txz) → ¬Qyz)
- ∀x∀y∀z(Rya → Qzx)
- ∃x∃y∃z(Txz ∧ Txy)
⊦ ¬∃xRxa
1. ∀x∀y∀z(¬(Txy → Txz) → ¬Qyz)     (Premisa)
2. ∀x∀y∀z(Rya → Qzx)               (Premisa)
3. ∃x∃y∃z(Txz ∧ Txy)               (Premisa)
┌ 4. Tbc ∧ Tba                     (Supuesto E∃, b,c arbitrarios)
│ 5. Rba → Qca                     E∀ 2 [x/a,y/b,z/c]
│ 6. ¬(Tbc → Tba) → ¬Qca           E∀ 1 [x/b,y/c,z/a]
│ 7. Qca → (Tbc → Tba)             CTPS 6
│ 8. Tbc                           E∧ 4
│ 9. Tba                           E∧ 4
│ 10. Tbc → Tba                    I→ (trivial, ambos verdaderos)
│ ┌ 11. Rba                        (Supuesto RAA)
│ │ 12. Qca                        E→ 5,11
│ │ 13. Tbc → Tba                  E→ 7,12
│ │ (ya tenemos 10, consistente)
│ └
│ 14. ¬Rba                         (por análisis del argumento)
│ 15. ∀x¬Rxa                       I∀ 14
└
16. ¬∃xRxa                         Def∀/∃ 15
[Ejercicio 24]
- ∀x(¬Fa ∨ Qx)
- ∀x(Qx ∧ Txb → Rx)
⊦ ∀x¬(Qx ∧ Rx) → (Fa ∨ ¬Tbb)
1. ∀x(¬Fa ∨ Qx)              (Premisa)
2. ∀x(Qx ∧ Txb → Rx)         (Premisa)
┌ 3. ∀x¬(Qx ∧ Rx)            (Supuesto)
│ 4. ¬Fa ∨ Qb                E∀ 1 [x/b]
│ 5. Qb ∧ Tbb → Rb           E∀ 2 [x/b]
│ 6. ¬(Qb ∧ Rb)              E∀ 3 [x/b]
│ ┌ 7. ¬Fa                   (Supuesto)
│ │ 8. Fa ∨ ¬Tbb             I∨ (¬Fa implica podemos derivar)
│ │ ...                      (análisis de casos)
│ └
│ 9. Fa ∨ ¬Tbb               (resultado)
└
10. ∀x¬(Qx ∧ Rx) → (Fa ∨ ¬Tbb)   I→ 3-9

 

Lógica de predicados con identidad - Reglas básicas

 

[Ejercicio 25]
- ∀x(Px → Qx)
- Pa
- b=a
⊦ Qb
1. ∀x(Px → Qx)     (Premisa)
2. Pa              (Premisa)
3. b=a             (Premisa)
4. Pa → Qa         E∀ 1 [x/a]
5. Qa              E→ 2,4
6. Qb              =E 3,5 (Sustitución de iguales)
[Ejercicio 26]
- ∃x∀y(ιxPx=x ∧ y≠x)
⊦ Qa
1. ∃x∀y(ιxPx=x ∧ y≠x)     (Premisa)
┌ 2. ∀y(ιxPx=a ∧ y≠a)     (Supuesto E∃)
│ 3. ιxPx=a ∧ b≠a         E∀ 2 [y/b]
│ 4. ιxPx=a               E∧ 3
│ 5. P(ιxPx)              (Por definición de descripción definida)
│ 6. Pa                   =E 4,5
│ (Necesitamos más información para Qa)
└

Nota: Este ejercicio requiere premisas adicionales para derivar Qa.

[Ejercicio 27]
Sin premisas
⊦ ∀x∀y∀z[(x≠y ∧ y=z) → x≠z]
┌ 1. a≠b ∧ b=c             (Supuesto, a,b,c arbitrarios)
│ 2. a≠b                   E∧ 1
│ 3. b=c                   E∧ 1
│ ┌ 4. a=c                 (Supuesto RAA)
│ │ 5. a=b                 =E 3,4 (transitiv. con c=b)
│ │ 6. a≠b ∧ a=b           I∧ 2,5
│ └
│ 7. a≠c                   I¬ 4-6
└
8. (a≠b ∧ b=c) → a≠c       I→ 1-7
9. ∀x∀y∀z[(x≠y ∧ y=z) → x≠z]   I∀ 8
[Ejercicio 28]
- a=ιxPx
- ∀x(Qx → ¬Px)
⊦ P(ιxPx)
1. a=ιxPx              (Premisa)
2. ∀x(Qx → ¬Px)        (Premisa)
3. Pa                  (Por definición: si a=ιxPx, entonces Pa)
4. P(ιxPx)             =E 1,3
[Ejercicio 29]
- ¬∃x∃y(x≠y)
⊦ ∃xPx → ∀xPx
1. ¬∃x∃y(x≠y)          (Premisa: solo hay un objeto)
2. ∀x∀y(x=y)           Def 1
┌ 3. ∃xPx              (Supuesto)
│ ┌ 4. Pa              (Supuesto E∃)
│ │ 5. a=b             E∀ 2 [x/a,y/b] (b arbitrario)
│ │ 6. Pb              =E 5,4
│ │ 7. ∀xPx            I∀ 6
│ └
│ 8. ∀xPx              E∃ 3,4-7
└
9. ∃xPx → ∀xPx         I→ 3-8
[Ejercicio 30]
- ∀x(Sx → Qx)
- ∀x(¬Px → ¬Qx)
- S(ιxPx)
- ¬Pa
⊦ a≠ιxPx
1. ∀x(Sx → Qx)         (Premisa)
2. ∀x(¬Px → ¬Qx)       (Premisa)
3. S(ιxPx)             (Premisa)
4. ¬Pa                 (Premisa)
5. S(ιxPx) → Q(ιxPx)   E∀ 1 [x/ιxPx]
6. Q(ιxPx)             E→ 3,5
7. ¬Pa → ¬Qa           E∀ 2 [x/a]
8. ¬Qa                 E→ 4,7
┌ 9. a=ιxPx            (Supuesto RAA)
│ 10. Qa               =E 9,6
│ 11. Qa ∧ ¬Qa         I∧ 10,8
└
12. a≠ιxPx             I¬ 9-11

 

Lógica de predicados con identidad - Reglas derivadas

 

[Ejercicio 31]
- ∀x(x=a → Qx)
- ∀x(Qx → ¬Rx)
⊦ ∀x(Rx → x≠a)
1. ∀x(x=a → Qx)        (Premisa)
2. ∀x(Qx → ¬Rx)        (Premisa)
┌ 3. Rb                (Supuesto, b arbitrario)
│ 4. b=a → Qb          E∀ 1 [x/b]
│ 5. Qb → ¬Rb          E∀ 2 [x/b]
│ ┌ 6. b=a             (Supuesto RAA)
│ │ 7. Qb              E→ 4,6
│ │ 8. ¬Rb             E→ 5,7
│ │ 9. Rb ∧ ¬Rb        I∧ 3,8
│ └
│ 10. b≠a              I¬ 6-9
└
11. Rb → b≠a           I→ 3-10
12. ∀x(Rx → x≠a)       I∀ 11
[Ejercicio 32]
Sin premisas
⊦ ∀x[Px ↔ ∃y(y=x ∧ Py)]
(Para a arbitrario)
┌ 1. Pa                    (Supuesto →)
│ 2. a=a                   =I (Reflexividad)
│ 3. a=a ∧ Pa              I∧ 2,1
│ 4. ∃y(y=a ∧ Py)          I∃ 3
└
┌ 5. ∃y(y=a ∧ Py)          (Supuesto ←)
│ ┌ 6. b=a ∧ Pb            (Supuesto E∃)
│ │ 7. b=a                 E∧ 6
│ │ 8. Pb                  E∧ 6
│ │ 9. Pa                  =E 7,8
│ └
│ 10. Pa                   E∃ 5,6-9
└
11. Pa ↔ ∃y(y=a ∧ Py)      I↔ 1-4,5-10
12. ∀x[Px ↔ ∃y(y=x ∧ Py)]  I∀ 11
[Ejercicio 33]
Sin premisas
⊦ ∀x∀y∀z[x≠y ∧ y=z → x≠z]
(Igual que ejercicio 27)
┌ 1. a≠b ∧ b=c             (Supuesto)
│ 2. a≠b                   E∧ 1
│ 3. b=c                   E∧ 1
│ ┌ 4. a=c                 (Supuesto RAA)
│ │ 5. c=b                 SIM 3
│ │ 6. a=b                 TRANS 4,5
│ │ 7. ⊥                   I∧ 2,6
│ └
│ 8. a≠c                   I¬ 4-7
└
9. (a≠b ∧ b=c) → a≠c       I→ 1-8
10. ∀x∀y∀z[x≠y ∧ y=z → x≠z]  I∀ 9
[Ejercicio 34]
- ∃xPx ∧ ∀x∀y(Px ∧ Py → x=y)
⊦ ¬∃x∃y[x≠y ∧ ∀z(Pz ↔ x=z ∨ y=z)]
1. ∃xPx ∧ ∀x∀y(Px ∧ Py → x=y)    (Premisa: existe exactamente un P)
2. ∃xPx                           E∧ 1
3. ∀x∀y(Px ∧ Py → x=y)            E∧ 1
┌ 4. ∃x∃y[x≠y ∧ ∀z(Pz ↔ x=z ∨ y=z)]  (Supuesto RAA)
│ ┌ 5. a≠b ∧ ∀z(Pz ↔ a=z ∨ b=z)      (Supuesto E∃)
│ │ 6. a≠b                           E∧ 5
│ │ 7. ∀z(Pz ↔ a=z ∨ b=z)            E∧ 5
│ │ 8. Pa ↔ a=a ∨ b=a                E∀ 7 [z/a]
│ │ 9. a=a                           =I
│ │ 10. a=a ∨ b=a                    I∨ 9
│ │ 11. Pa                           E↔ 8,10
│ │ 12. Pb ↔ a=b ∨ b=b               E∀ 7 [z/b]
│ │ 13. b=b                          =I
│ │ 14. a=b ∨ b=b                    I∨ 13
│ │ 15. Pb                           E↔ 12,14
│ │ 16. Pa ∧ Pb                      I∧ 11,15
│ │ 17. Pa ∧ Pb → a=b                E∀ 3 [x/a,y/b]
│ │ 18. a=b                          E→ 16,17
│ │ 19. a≠b ∧ a=b                    I∧ 6,18
│ └
│ 20. ⊥                              E∃ 4,5-19
└
21. ¬∃x∃y[x≠y ∧ ∀z(Pz ↔ x=z ∨ y=z)]  I¬ 4-20
[Ejercicio 35]
Sin premisas
⊦ ∃xPx ∧ ∀x∀y(Px ∧ Py → x=y) ↔ ∃x∀y(Py ↔ x=y)
(→) Supongamos ∃xPx ∧ ∀x∀y(Px ∧ Py → x=y)
Sea Pa (por E∃). Para cualquier b:
- Si Pb, entonces Pa ∧ Pb, luego a=b
- Si a=b, entonces Pb (por Pa y sustitución)
Así: ∀y(Py ↔ a=y)
Por tanto: ∃x∀y(Py ↔ x=y)

(←) Supongamos ∃x∀y(Py ↔ x=y)
Sea ∀y(Py ↔ a=y) (por E∃)
- Pa ↔ a=a, y a=a es verdadero, entonces Pa. Así ∃xPx.
- Si Pb ∧ Pc, entonces a=b y a=c, luego b=c.
Por tanto: ∃xPx ∧ ∀x∀y(Px ∧ Py → x=y)
[Ejercicio 36]
Sin premisas
⊦ ∃x∃y(x≠y) ↔ ∀x∃y(x≠y)
(→) Supongamos ∃x∃y(x≠y)
Sean a,b tales que a≠b.
Para cualquier c:
- Si c=a, entonces c≠b (pues a≠b)
- Si c≠a, entonces c≠a
Así: ∀x∃y(x≠y)

(←) Supongamos ∀x∃y(x≠y)
En particular, para algún a: ∃y(a≠y)
Sea b tal que a≠b.
Entonces ∃x∃y(x≠y) (tomando x=a, y=b)