Beweis: Deduktionstheorem

Beweis: Deduktionstheorem
Beweisen Sie: Für aussagenlogische Formeln F, F1, …, Fn gilt:
{F1, …, Fn} |= F gdw. |= ((...(F1 UND F2)...) UND Fn) → F).
→ : Wir nehmen an, dass {F1, …, Fn} |= F gilt. Dann soll |= ((...(F1 UND F2)...) UND Fn) → F)
gelten. Das bedeutet, ((...(F1 UND F2)...) UND Fn) → F)I = WAHR bzw. ((...(F1 UND F2)...) UND
Fn)I →* FI ) = WAHR für alle Interpretationen I.
Sei I eine beliebig gewählte Interpretation.
(1) Wenn (...(F1 UND F2)...) UND Fn)I = FALSCH, dann gilt ((...(F1 UND F2)...) UND Fn) → F)I
= WAHR, weil die Bedingung der Implikation FALSCH ist, und somit die Implikation
immer WAHR.
(2) Wenn (...(F1 UND F2)...) UND Fn)I = WAHR, dann erhalten wir ((...(F1I UND* F2I)...) UND*
FnI) = WAHR, d.h. FiI = WAHR für alle i = 1,...,n. Das bedeutet aber, dass unter I die
Formelmenge {F1, …, Fn} WAHR ist. Da wir annehmen, dass {F1, …, Fn} |= F gilt, muss
also FI = WAHR gelten. Zusammen erhalten wir ((...(F1 UND F2)...) UND Fn)I → FI =
WAHR, also auch ((...(F1 UND F2)...) UND Fn) → F)I = WAHR wie gewünscht.
← : Wir nehmen an, dass |= ((...(F1 UND F2)...) UND Fn) → F) gilt, d.h. dass für jede Interpretation
I gilt ((...(F1 UND F2)...) UND Fn) → F)I = WAHR, was gleichbedeutend ist mit ((...(F1 UND F2)...)
UND Fn)I →* FI) = WAHR.
Wenn {F1, …, Fn} keine Modelle hat, dann gilt {F1, …, Fn} |= F. Andernfalls sei I eine beliebiges
Modell von {F1, …, Fn}, also eine Interpretation, die jede Formel in {F1, …, Fn} auf WAHR
abbildet. Es genügt zu zeigen, dass I auch Modell von F ist, also FI = WAHR gilt.
Da wir annehmen, dass jede der Formeln in {F1, …, Fn} WAHR ist unter I, gilt FiI = WAHR für alle
i = 1, …, n. Dann ist auch ((...(F1I UND* F2I)...) UND* FnI) = WAHR und damit auch ((...(F1 UND
F2)...) UND Fn) → F)I = WAHR. Da wir annehmen, dass ((...(F1 UND F2)...) UND Fn) → F)I WAHR
ist, erhalten wir aus der Wahrheitswerttetabelle für →*, dass FI = WAHR gelten muss. Dies war zu
zeigen.