Насчёт первого: очень странно! Это правило является допустимым (то есть не увеличивает множество доказуемых секвенций). Более того, во многих списках правил вывода секвенциального исчисления предикатов (например, в списке из книги Ершова и Палютина "Математическая логика") это правило считается одним из основных (в указанной книге оно фигурирует под номером 15).
Может, у Вас какое-то необычное определение допустимости правила вывода? Типа основные правила не включаются в допустимые? Если так, то это очень не общепринято.
В связи с этим правилом следует, конечно, оговорить, что подстановка терма
вместо свободной переменной
в формулу
должна быть допустимой (то есть ни одно свободное вхождение
не должно находиться в области действия квантора по переменной, имеющей вхождение в терм
). Однако такие вещи обычно подразумеваются по умолчанию и, скорее всего, дело не в этом.
Я бы посоветовал показать преподавателю книгу, в которой это правило перечислено в списке основных.
Насчёт второго. Общая идея такая. Вводим достаточно большое количество новых констант в сигнатуру и через теорему компактности строим модель, которая элементарно эквивалентна
и для которой мощность носителя больше, чем множество констант сигнатуры. Затем выбираем в носителе этой модели элемент, не являющийся значением константного символа и, пользуясь теоремой Левенгейма-Сколема, выделяем элементарную подмодель мощности
. Детали сами проработаете.