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% (find-angg "LATEX/2018-2-MD-demonstracoes.tex") % (defun c () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex -record 2018-2-MD-demonstracoes.tex")) % (defun d () (interactive) (find-xpdfpage "~/LATEX/2018-2-MD-demonstracoes.pdf")) % (defun e () (interactive) (find-LATEX "2018-2-MD-demonstracoes.tex")) % (defun u () (interactive) (find-latex-upload-links "2018-2-MD-demonstracoes")) % (find-xpdfpage "~/LATEX/2018-2-MD-demonstracoes.pdf") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2018-2-MD-demonstracoes.pdf /tmp/") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2018-2-MD-demonstracoes.pdf /tmp/pen/") % file:///home/edrx/LATEX/2018-2-MD-demonstracoes.pdf % file:///tmp/2018-2-MD-demonstracoes.pdf % file:///tmp/pen/2018-2-MD-demonstracoes.pdf % http://angg.twu.net/LATEX/2018-2-MD-demonstracoes.pdf \documentclass[oneside]{article} \usepackage[colorlinks]{hyperref} % (find-es "tex" "hyperref") %\usepackage[latin1]{inputenc} \usepackage{amsmath} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{pict2e} \usepackage{color} % (find-LATEX "edrx15.sty" "colors") \usepackage{colorweb} % (find-es "tex" "colorweb") %\usepackage{tikz} % % (find-dn6 "preamble6.lua" "preamble0") \usepackage{proof} % For derivation trees ("%:" lines) %\input diagxy % For 2D diagrams ("%D" lines) %\xyoption{curve} % For the ".curve=" feature in 2D diagrams \catcode`\^^J=10 % (find-es "luatex" "spurious-omega") \directlua{dofile "dednat6load.lua"} % (find-LATEX "dednat6load.lua") \def\expr#1{\directlua{output(tostring(#1))}} \def\eval#1{\directlua{#1}} % \usepackage{edrx15} % (find-angg "LATEX/edrx15.sty") \input edrxaccents.tex % (find-angg "LATEX/edrxaccents.tex") \input edrxchars.tex % (find-LATEX "edrxchars.tex") \input edrxheadfoot.tex % (find-dn4ex "edrxheadfoot.tex") \input edrxgac2.tex % (find-LATEX "edrxgac2.tex") % % (find-angg ".emacs.papers" "latexgeom") % (find-latexgeomtext "total={6.5in,8.75in},") \usepackage[%total={6.5in,4in}, %textwidth=4in, paperwidth=4.5in, %textheight=5in, paperheight=4.5in, a4paper, top=1.5in, left=1.5in%, includefoot ]{geometry} % \begin{document} \catcode`\^^J=10 \def\V{\mathbf{V}} \def\F{\mathbf{F}} \def\Par {\mathsf{par}} \def\Impar{\mathsf{impar}} \section{Duas demonstrações comentadas} A VR e a VS vão vir com uma folha extra com dicas, e essas dicas vão incluir as duas demonstrações abaixo, mas sem os comentários em português. \subsection{Uma demonstração que usa as duas regras do `$∃$'} \def\smr#1{} \def\smr#1{\hbox to 0pt{ ($#1$)\hss}} \begin{minipage}[t]{25em} \par 1) Suponha $a∈\Z$ \par 2) Suponha $\Impar(a)$ \par 3) Então $\Impar(a)$ \par 4) Então $∃b∈\Z.2b+1=a$ \hfill (Por 3, def) \par 5) Suponha $b∈\Z,2b+1=a$ \par 6) Então $\begin{array}[t]{rcl} a^2 &=& (2b+1)^2 \\ &=& 4b^2 + 4b + 1 \\ &=& 2(b^2+2b) + 1 \\ \end{array}$ \par 7) Então $2b^2+2b∈\Z∧2(b^2+2b)+1=a^2$ \par 8) Então $∃c∈\Z.2c+1=a^2$ \quad ($c:=2b^2+2b$) \hfill\smr{∃F} \par 9) Então $\Impar(a^2)$ \par 10) Então $\Impar(a^2)$ \hfill (Usa 4, fecha 5)\smr{∃D} \par 11) Então $\Impar(a)→\Impar(a^2)$ \hfill (fecha 2) \par 12) Então $∀a∈\Z.\Impar(a)→\Impar(a^2)$ \hfill (fecha 1)\smr{∀D} \end{minipage} \bsk A linha 3 corresponde a esta proposição, 3) $a∈\Z, \Impar(a) ⊢ \Impar(a)$ que é bem fácil de provar em LK (tente!). \ssk Na linha 4 nós usamos a justificativa ``completa'': o ``def'' quer dizer ``por definição'', que no caso é pela definição de $\Impar$, que é: Para $x∈\Z$, \; $\Impar(x) := ∃a∈\Z.2a+1=x$ (veja os quadros de 15/agosto), mas muitas vezes vamos omitir a justificativa, ou parte dela. E lembre que vimos, nas aulas em que lemos as páginas 14 e 15 do livro da Judith Gersting, que podemos mudar os nomes de variáveis ligadas: $(∃a∈\Z.2a+1=x) = (∃b∈\Z.2b+1=x)$. \ssk A linha 5 adiciona ``$b∈\Z,2b+1=a$'' ao contexto pra gente poder mencionar a variável $b$ nas linhas seguintes. Isto foi discutido nos quadros de 22/agosto a 4/setembro, principalmente na parte sobre ``O erro mais comum''. \ssk A linha 6 é uma ``prova álgebrica'' (veja a p.27 do Scheinerman). \ssk A passagem da linha 7 para a linha 8 (vamos escrever isto como ``$7→8$'' daqui por diante) usa a regra fácil para o `$∃$', que no Scheinerman aparece como ``Esquema de prova 7: afirmações existenciais'', na p.65. % (find-scheinermanpage (+ 19 65) "Esquema de prova 7: afirmações existenciais") \msk A passagem $9→10$ usa a linha 4, que corresponde à proposição: $a∈\Z, \Impar(a) ⊢ ∃b∈\Z.2b+1=a$, para deletar as hipóteses $b∈\Z,2b+1=a$ do contexto da linha 9; a linha 9 é: $a∈\Z, \Impar(a), b∈\Z, 2b+1=a ⊢ \Impar(a^2)$, e a linha 10 é: $a∈\Z, \Impar(a) ⊢ \Impar(a^2)$. A passagem $9→10$ usa a ``regra difícil para o `$∃$'\,'', que pode ser escrita assim em LK: %: %: Γ⊢∃y∈B.P Γ,y∈B,P⊢Q %: --------------------------(∃D) %: Γ⊢Q %: %: ^ex-D %: $$\pu\ded{ex-D}$$ % mas ela só é aplicável se a variável $y$ não está livre na proposição $Q$. \newpage A passagem $10→11$ fica assim em LK (caso particular e versão geral): %: %: a∈\Z,\Impar(a)⊢\Impar(a^2) Γ,P⊢Q %: -------------------------- ----- %: a∈\Z⊢\Impar(a)→\Impar(a^2) Γ⊢P→Q %: %: ^imp1 ^imp2 %: $$\pu \ded{imp1} \qquad \ded{imp2}$$ A passagem $11→12$ fica assim (caso particular e versão geral): %: %: a∈\Z⊢\Impar(a)→\Impar(a^2) Γ,y∈B⊢P %: --------------------------(∀D) -------(∀D) %: ⊢∀a∈\Z.\Impar(a)→\Impar(a^2) Γ⊢∀y∈B.P %: %: ^fa1 ^fa2 %: $$\pu \ded{fa1} \qquad \ded{fa2}$$ \subsection{Uma demonstração com lemas e indução} % (find-scheinermanpage (+ 19 15) "Lema") \begin{minipage}[t]{33em} \par 1) Lema: $∀a∈\Z.\Par(a)→\Impar(a+1)$ \par 2) Lema: $∀a∈\Z.\Impar(a)→\Par(a+1)$ \par 3) Suponha $n∈\N$ \par 4) Então $n∈\Z$ \par 5) Então $\Par(n)→\Impar(n+1)$ \hfill (Por 1, com $a:=n$)\smr{∀F} \par 6) Então $\Impar(n)→\Par(n+1)$ \hfill (Por 2, com $a:=n$)\smr{∀F} \par 7) Então $\Par(n)∨\Impar(n)→\Par(n+1)∨\Impar(n+1)$ \hfill (Por 5 e 6) \par 8) Então $∀n∈\N.\Par(n)∨\Impar(n)→\Par(n+1)∨\Impar(n+1)$ \hfill (Fecha 4)\smr{∀D} \par 9) Lema: $\Par(0)$ \par 10) Então $\Par(0)∨\Impar(0)$ \par 11) Então $∀n∈\N.\Par(n)∨\Impar(n)$ \hfill (Por 10 e 8)\smr{Ind} \end{minipage} \msk O capítulo 1 do Scheinerman menciona ``lemas'' na p.15, mas nós não usamos lemas de forma muito explícita nos quadros do curso. As linhas ``Lema:'' da demonstração podem ser entendidas ou como linhas ``Então'' cuja justificativa, se fosse escrita explicitamente, seria ``isto é uma cópia de uma proposição que já provamos na página tal'', ou como uma linha ``Suponha'' mencionando uma proposição que vamos provar depois. \msk A linha 5 usa a regra fácil do `$∀$', que é assim em LK: %: %: Γ⊢∀y∈B.P Γ⊢t∈B %: ---------------(∀F) %: Γ⊢P[y:=t] %: %: ^faf %: $$\pu\ded{faf}$$ Repare que % $$(∀F)\subst{Γ:= \\ y:=a \\ B:=\Z \\ P:=\Par(a)→\Impar(a+1) \\ t:=n}$$ % dá exatamente a passagem de 1 e 4 para 5. \msk A passagem de 5 e 6 para 7 usa a idéia de que ``todas as regras admissíveis são válidas'' que discutimos na última aula do curso, em que pouquíssima gente veio (12/dezembro). Nós vimos em sala como verificar que uma certa regra era admissivel usando uma tabela com uma linha para cada caso, e dá pra fazer o mesmo pra esta regra aqui (mas a tabela ficaria grande): %: %: Γ⊢A→B Γ⊢C→D %: ------------(Ad1) %: Γ⊢A∨C→D∨B %: %: ^Ad1 %: $$\pu\ded{Ad1}$$ % Repare que % $$(Ad1)\subst{Γ:=n∈\N \\ A:=\Par(n) \\ B:=\Impar(n+1) \\ C:=\Impar(n) \\ D:=\Par(n+1)}$$ % dá exatamente a passagem de 5 e 6 para 7. A passagem de 9 para 10 usa uma regra admissível bem fácil (qual? Exercício!), e a passagem de 10 e 8 para 11 usa indução --- mas não as induções que provam equivalências de séries de números, que eu avisei que cairiam na P2! Lembre de fazer os exercícios 21.2 e 21.3 da p.193 do Scheinerman para treinar o tipo de indução que vai cair na P2! % (find-scheinermanpage (+ 19 177) "21. Indução") % (find-scheinermanpage (+ 19 181) "Esquema de prova 17: indução") % (find-scheinermanpage (+ 19 187) "Esquema de prova 18: indução forte") % (find-scheinermanpage (+ 19 192) "Exercícios") % (find-scheinermanpage (+ 19 193) "(mais exercícios)") \newpage %: Δ⊢Γ Δ⊢Γ %: -----(WL-) -----(WR-) %: Δ,A⊢Γ Δ⊢Γ,A %: %: ^WL- ^WR- %: %: Δ,Γ⊢Σ Δ⊢Γ,Σ %: -----(WL) -----(WR) %: Δ,A,Γ⊢Σ Δ⊢Γ,A,Σ %: %: ^WL ^WR %: %: Δ,A,B,Γ⊢Σ Δ⊢Γ,A,B,Σ %: ---------(PL) ---------(PR) %: Δ,B,A,Γ⊢Σ Δ⊢Γ,B,A,Σ %: %: ^PL ^PR %: %: Δ,A,A⊢Γ Δ⊢Γ,A,A %: -------(CL-) -------(CR-) %: Δ,A⊢Γ Δ⊢Γ,A %: %: ^CL- ^CR- %: %: Δ,A,A,Γ⊢Σ Δ⊢Γ,A,A,Σ %: -------(CL) -------(CR) %: Δ,A,Γ⊢Σ Δ⊢Γ,A,Σ %: %: ^CL ^CR %: \pu % (find-wikiseqpage 5) %: %: Γ⊢Δ,A∧B Γ⊢Δ,A∧B Γ,A∧B⊢Δ Γ⊢A,Δ Σ⊢B,Π %: -------(R∧_1) -------(R∧_2) -------(L∧) -------------(R∧) %: Γ⊢Δ,A Γ⊢Δ,B Γ,A,B⊢Δ Γ,Σ⊢A∧B,Δ,Π %: %: ^Rand1 ^Rand2 ^Land ^Rand %: %: %: Γ,A∨B⊢Δ Γ,A∨B⊢Δ Γ⊢A∨B,Δ Γ,A⊢Δ Σ,B⊢Π %: -------(L∨_1) -------(L∨_2) -------(R∨) -------------(L∨) %: Γ,A⊢Δ Γ,B⊢Δ Γ⊢A,B,Δ Γ,Σ,A∨B⊢Δ,Π %: %: ^Lor1 ^Lor2 ^Ror ^Lor %: %: \pu %: Γ⊢Δ,A A,Σ⊢Π %: ---(I) ------------(Cut) %: A⊢A Γ,Σ⊢Δ,Π %: %: ^I ^Cut %: \pu %: %: Γ⊢A,Δ Σ,B⊢Π Γ⊢A,Δ Σ⊢B,Π %: --------------(→L) -------------(→R) %: Γ,Σ,A→B⊢Δ,Π Γ⊢A→B,Δ %: %: ^toL ^toR %: \pu %: %: Γ⊢A,Δ Γ,A⊢Δ %: -----(¬L) -----(¬R) %: Γ,¬A⊢Δ Γ⊢¬A,Δ %: %: ^notL ^notR %: \pu % (find-wikiseqpage 8) %: %: Γ,P[y:=t]⊢Δ Γ⊢P,Δ %: -----------(∀L) -----------(∀R)^* %: Γ,∀y.P⊢Δ Γ⊢∀y.P,Δ %: %: ^faL ^faR %: %: %: Γ,P⊢Δ Γ⊢P[y:=t],Δ %: -----------(∃L)^* -----------(∃R) %: Γ,∃y.P⊢Δ Γ⊢∃y.P,Δ %: %: ^exL ^exR %: \pu \fbox{ \begin{tabular}{l} Regras estruturais: \\ weakening, permutation, contraction \\ \\ $\begin{array}{ccc} \ded{WL-} && \ded{WR-} \\ \\ \ded{WL} && \ded{WR} \\ \\ \ded{PL} && \ded{PR} \\ \\ \ded{CL-} && \ded{CR-} \\ \\ \ded{CL} && \ded{CR} \\ \\ \end{array} $ \\ \end{tabular} } % \fbox{ \begin{tabular}{l} Identidade e cut: \\ $\begin{array}{ccc} \ded{I} \\ \\ \ded{Cut} \\ \end{array} $ \\ \end{tabular} } \ssk \fbox{ \begin{tabular}{l} Regras lógicas pro $∧$: \\ \\ $\begin{array}{c} \ded{Rand1} \\ \\ \ded{Rand2} \\ \\ \ded{Land} \\ \\ \ded{Rand} \\ \end{array} $ \end{tabular} } % %\quad % \fbox{ \begin{tabular}{l} Regras lógicas pro $∨$: \\ \\ $\begin{array}{c} \ded{Lor1} \\ \\ \ded{Lor2} \\ \\ \ded{Ror} \\ \\ \ded{Lor} \\ \end{array} $ \end{tabular} } \ssk \fbox{ \begin{tabular}{l} Regras lógicas pro $→$: \\ \\ $\begin{array}{c} \ded{toL} \\ \\ \ded{toR} \\ \end{array} $ \end{tabular} } % %\quad % \fbox{ \begin{tabular}{l} Regras lógicas pro $¬$: \\ \\ $\begin{array}{c} \ded{notL} \\ \\ \ded{notR} \\ \end{array} $ \end{tabular} } \ssk \fbox{ \begin{tabular}{l} Regras lógicas para o $∀$: \\ \\ $\begin{array}{ccc} \ded{faR} \\ \\ \ded{faL} \\ \end{array} $ \\ \end{tabular} } \fbox{ \begin{tabular}{l} Regras lógicas para o $∃$: \\ \\ $\begin{array}{ccc} \ded{exR} \\ \\ \ded{exL} \\ \end{array} $ \\ \end{tabular} } \ssk Nas regras $(∀R)^*$ e $(∃L)^*$ o `${}^*$' quer dizer que o $y$ não pode aparecer como variável livre em $Γ$ ou $Δ$. \end{document} % Local Variables: % coding: utf-8-unix % End: