定理証明済み
命題に対するド・モルガンの法則
内容
任意の命題 P,Q について: ¬(P∧Q)≡(¬P)∨(¬Q) かつ ¬(P∨Q)≡(¬P)∧(¬Q)。
なぜ正しいのか?
「両方ではない」は常に「少なくとも一方が偽」という2つの網羅的な場合に分かれ、これはまさに否定の選言である。これは「すべての」文を否定する論理的骨格であり、ANDゲートを反転入力のORゲートに変換するデジタル回路(NAND/NOR の等価性)の裏にある考え方でもある。
証明の概略
真理値表によって命題論理式は完全に決まるので、P と Q の真理値の4通りの組み合わせをすべて調べて ¬(P∧Q)≡(¬P)∨(¬Q) を証明する。
場合 P=1,Q=1: P∧Q=1 なので ¬(P∧Q)=0。また ¬P=0、¬Q=0 なので (¬P)∨(¬Q)=0。両辺とも 0 で一致する。
場合 P=1,Q=0: P∧Q=0 なので ¬(P∧Q)=1。また ¬P=0、¬Q=1 なので (¬P)∨(¬Q)=1。両辺とも 1 で一致する。
場合 P=0,Q=1: 先の場合と対称なので ¬(P∧Q)=1、(¬P)∨(¬Q)=1。両辺一致する。
場合 P=0,Q=0: P∧Q=0 なので ¬(P∧Q)=1。また ¬P=1、¬Q=1 なので (¬P)∨(¬Q)=1。両辺一致する。
真理値表の4行すべてが一致するので、¬(P∧Q)≡(¬P)∨(¬Q) はトートロジー(すべての割り当てで真になる恒真式)として成り立つ。第二法則 ¬(P∨Q)≡(¬P)∧(¬Q) も同様に4行を調べれば得られるし、あるいは第一法則で P,Q を ¬P,¬Q に置き換えて両辺を否定し ¬¬X≡X を使う代数的方法でも得られる。
ステップごとの証明
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