Someone, а как вы понимаете предикат

на множестве

? Я бы назвал это двухместным предикатом делимости четных чисел. То есть для нечетных и/или неделимых чисел получается ложное значение, а для остальных пар - истинное. Но мне нужен именно ваш ответ.
Собственно, здесь имеется операция над значениями предикатов.
Для того, чтобы получить операцию над функциями, нужно, чтобы они имели общую область определения.
Для этого составим множество

всех переменных в данной теории (его мощность не превышает

, где

— алфавит теории), и пусть

— множество всех объектов теории (оно зависит от интерпретации). Тогда в качестве общей области определения можно взять множество

— множество всех отображений множества переменных

в множество объектов

.
Далее, нас интересуют только функции, зависящие от конечного числа переменных. Для такой функции мы можем явно указывать список переменных, от которых она зависит (что-нибудь типа

), но при этом помнить, что все остальные переменные тоже есть, только они не упоминаются в списке, потому что функция от них не зависит (но указывать в списке такие "фиктивные" переменные не запрещено, лишь бы весь список был конечным; в таком случае список аргументов функции оказывается не фиксированным). Не нужно забывать, что разные функции будут зависеть от разных наборов переменных. Также переменные различаются по именам, а не по их месту в списке, так что

и

— одна и та же функция, а

и

— разные. Здесь мы можем написать

, но, очевидно, ваше утверждение
Но если вы берете функции разной арности, то при естественном сложении арность результата будет максимумом из двух арностей.
об арностях при таких обозначениях выполняться не будет. Но, вообще-то, при описанном подходе арность всех функций равна

.
В случае, когда

, возможен другой вариант. В этом случае возможно упорядочить множество всех переменных в виде конечной или бесконечной последовательности

. Если в списке переменных функции указывать все переменные от

до

, где

— наибольший номер переменной, от которой функция зависит, или любое большее число, то в каком-то (как говорил П. С. Александров, "пиквикском") смысле ваше утверждение об арностях выполняется. Но не надо забывать, что на самом деле здесь арности равны

.
P.S. Разумеется, определение одних функций с помощью других функций с разными списками аргументов — это самое обычное дело. Но никто не называет такие определения операциями. Это именно то, что происходит в вашем предикате.
P.P.S. Запись "

" означает, что "

делит

" (или "

делится на

"). Написанный Вами предикат имеет значение "истинно" для следующих пар

:

,

,

, в остальных случаях он имеет значение "ложно".