Пусть дана система аксиом:
и два правила вывода: модус поненс и подстановка.
Первичная задача такая: Надо доказать, что в этой системе формула
является теоремой тогда и только тогда, когда
- теорема, где
это произвольная формула содержащая константу
и не содержащая переменную
, а формула
это результат замены в
константы
на переменную
.
Начал доказывать индукцией по длине доказательства формулы
(посмотрел у Клини теорему дедукции). И не знаю если можно так. Часть доказательства в которой нет уверенности выглядит примерно так:
Пусть
получается из двух ранее доказанных теорем
и
по модус поненс. По индуктивному предположению:
Из второй получится
Отсюда по модус поненс
Теперь пусть
получается из ранее доказанной теоремы
по правилу подстановки, т.е.
есть
.
не может быть ни
, ни
. По индуктивному предположению
- теорема, из которой по подстановке получится теорема
. Это то же, что
, т.е.
- теорема.
Если добавить к сказанному базис начиная с длины 2, будет ли этого достаточно? Можно так доказывать независимость от данных двух аксиом формулы
, либо
?