Так как мой вопрос не лучше ли определять выполнимость формулы
![$\forall x_i \mathcal{A}$ $\forall x_i \mathcal{A}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/a/5/3a520e5db0aeb9682a761c21522cdf4e82.png)
на совокупности последовательностей вместо последовательности не вызвал комментариев, то мне пришлось разбираться с этим самому. Мои соображения «выдаю» в два приема.
Сначала Мендельсон разъясняет, что такое предикатная буква
![$A_j^n$ $A_j^n$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/b/5/4b59f37eb572608212cfe7602e39c08982.png)
и дает примеры
![$A_2^1$ $A_2^1$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/f/3/bf39d03f4588cbfc2e7a014841b1c4ae82.png)
и т. д. Пишет, что «Верхний индекс предикатной или функциональной буквы указывает число аргументов, а нижний индекс служит для различения букв с одним и тем же числом аргументов.» Затем «Предикатные буквы, примененные к термам, порождают элементарные формулы, ...
![$A_j^n(t_1, \dots, t_n)$ $A_j^n(t_1, \dots, t_n)$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/b/c/4bc32a6707adf3d925aff284bba7089482.png)
— элементарная формула.» И после ещё ряда определений переходит к индуктивному определению «... что значит, что формула
![$\mathcal{A}$ $\mathcal{A}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/6/5/7651ba0e8e29ee7537841a819041a17282.png)
выполнена на последовательности
![$s=(b_1,b_2,\dots)$ $s=(b_1,b_2,\dots)$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/5/f/75fecd610ebb67cb2aa28399b8c0109e82.png)
из
![$\sum$ $\sum$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/5/a/a5a3c89b53bed887e7e194b0670abc9a82.png)
при данной интерпретации.»
В определении четыре индуктивных шага. Первые три говорят о выполненности тех или иных формул при подстановке символов, представляющих элементы последовательности на места свободных вхождений предметных переменных. А четвертый шаг я уже цитировал: «(iv) Формула
![$\forall x_i\mathcal{A}$ $\forall x_i\mathcal{A}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/9/1/e917952be1fbf17431b0e73cb05611e782.png)
выполнена на
![$s$ $s$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/f/9/6f9bad7347b91ceebebd3ad7e6f6f2d182.png)
тогда и только тогда, когда формула
![$\mathcal{A}$ $\mathcal{A}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/6/5/7651ba0e8e29ee7537841a819041a17282.png)
выполнена на любой последовательности из
![$\sum $ $\sum $](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/7/5/775cc36e36532b142a00568a2f25897582.png)
, отличающейся от
![$s$ $s$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/f/9/6f9bad7347b91ceebebd3ad7e6f6f2d182.png)
не более чем своей
i-й компонентой.» Я не стал бы цитировать это предложение опять, если бы не комментарий, резюмирующий эти четыре шага, немедленно следующий за ним: «Иначе говоря, формула
![$\mathcal{A}$ $\mathcal{A}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/6/5/7651ba0e8e29ee7537841a819041a17282.png)
выполнена на последовательности
![$s=(b_1,b_2,\dots)$ $s=(b_1,b_2,\dots)$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/5/f/75fecd610ebb67cb2aa28399b8c0109e82.png)
тогда и только тогда, когда подстановка при каждом
![$i$ $i$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/7/a/77a3b857d53fb44e33b53e4c8b68351a82.png)
символа, представляющего
![$b_i{,}$ $b_i{,}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/8/6/b863d21e08ca8a0fc51588448934e4ec82.png)
на места всех свободных вхождений
![$x_i$ $x_i$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/f/c/9fc20fb1d3825674c6a279cb0d5ca63682.png)
в
![$\mathcal{A}$ $\mathcal{A}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/6/5/7651ba0e8e29ee7537841a819041a17282.png)
приводит к истинному в данной интерпретации предложению.» Этот комментарий по отношению к четвертому шагу можно «прокомментировать» известной фразой «Вас здесь не стояло».
Но нестыковки только начались. Дальше идут следствия из этого определения. И среди них следствие «(VII) Всякий частный случай всякой тавтологии истинен во всякой интерпретации.» А откуда здесь взялись тавтологии? У нас формулы, выполненные или нет, на некоторой последовательности в данной интерпретации. А тавтология это: «Пропозициональная форма, которая истинна независимо от того, какие значения принимают встречающиеся в ней пропозициональные буквы, называется тавтологией.» Страница 24. Дело, конечно, можно поправить, если объявить предикатной буквой символ
![$A_j^0{.}$ $A_j^0{.}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/f/8/ef87636b615057a65861be79e53af6f182.png)
Но я именно по этому и показал, что у Мендельсона
![$n$ $n$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/5/a/55a049b8f161ae7cfeb0197d75aff96782.png)
начинается с
![$1{.}$ $1{.}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/7/e/67eb1032c4c5a539ec753804a8c3341a82.png)
Т. е. в формулы исчисления предикатов хорошо бы включить и пропозициональные формы (так, мне кажется, и делают ряд авторов. Не ошибаюсь?) т. е. высказывания. Интересно, что ряд высказываний является формулами по определению -- это формулы с только связанными переменными. Но, если некоторые пропозициональные формы (тавтологии) истинны в любой интерпретации, то возникает вопрос, а есть ли формулы с только связанными переменными истинные в любой интерпретации? Об этом чуть позже.