Упражнение из "Введения в мат. логику" Мендельсона 1971 г., с. 143. (несущественно изменено).
Пусть при каждом
Является ли

примитивно рекурсивной функцией?
Мои рассуждения:
В условиях в правой части стоит высказывание и его отрицание, характеристическая функция любого высказывания (как отношения без аргументов) - константа

, если высказывание истинно,

- если ложно. Значит, примитивно рекурсивны и функции

и

, соответствующие высказываниям в правой части (хотя мы и не знаем, какая из них является константой

, а какая

). Тогда и функция

примитивно рекурсивна как полученная подстановкой примитивно рекурсивных функций.
Смущает то, что функции

и

неизвестны. Можно ли так рассуждать?
UPD:
Вот более простые рассуждения, но вопрос остается в силе.
Очевидно, либо

для всякого

, либо

для всякого

. В любом случае

константа и, следовательно, примитивно рекурсивна.