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Diferencia entre revisiones de «Relación 1»

De Demostración automática de teoremas (2014-15)

(ej48)
(Adicionando versiones distintas de algunos ejercicios)
 
(No se muestran 6 ediciones intermedias de otro usuario)
Línea 59: Línea 59:
  
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
  
 
proof -
 
proof -
Línea 76: Línea 76:
 
   shows "r"
 
   shows "r"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
  proof -
 
  proof -
 
   have 4: "q" using 1 3 by (rule mp)
 
   have 4: "q" using 1 3 by (rule mp)
Línea 93: Línea 93:
 
   shows "r"
 
   shows "r"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
   have 4:"q ⟶ r" using 1 3 by (rule mp)
 
   have 4:"q ⟶ r" using 1 3 by (rule mp)
Línea 109: Línea 109:
  
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
   {assume 3:"p"
 
   {assume 3:"p"
Línea 125: Línea 125:
 
   shows  "q ⟶ (p ⟶ r)"
 
   shows  "q ⟶ (p ⟶ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
   {assume 2: q
 
   {assume 2: q
Línea 144: Línea 144:
 
   shows  "(p ⟶ q) ⟶ (p ⟶ r)"
 
   shows  "(p ⟶ q) ⟶ (p ⟶ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 2:"p ⟶ q"
 
{assume 2:"p ⟶ q"
Línea 164: Línea 164:
 
   shows  "q ⟶ p"
 
   shows  "q ⟶ p"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 2:q
 
{assume 2:q
Línea 174: Línea 174:
 
}
 
}
 
thus "q⟶p" by (rule impI)
 
thus "q⟶p" by (rule impI)
 +
qed
 +
 +
lemma ejercicio_7_1:
 +
  assumes "p" 
 +
  shows  "q ⟶ p"
 +
(*L.E. Caraballo*)
 +
proof -
 +
  { assume "q"
 +
    have "p" using assms(1) by this
 +
    }
 +
  thus "q⟶p" by (rule impI) 
 
qed
 
qed
  
Línea 184: Línea 195:
 
   "p ⟶ (q ⟶ p)"
 
   "p ⟶ (q ⟶ p)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 1: p
 
{assume 1: p
Línea 206: Línea 217:
 
   shows  "(q ⟶ r) ⟶ (p ⟶ r)"
 
   shows  "(q ⟶ r) ⟶ (p ⟶ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 2:"q⟶r"
 
{assume 2:"q⟶r"
Línea 223: Línea 234:
 
   shows  "r ⟶ (q ⟶ (p ⟶ s))"
 
   shows  "r ⟶ (q ⟶ (p ⟶ s))"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 2: r
 
{assume 2: r
Línea 249: Línea 260:
  
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
  
Línea 268: Línea 279:
 
   shows  "p ⟶ (q ⟶ r)"
 
   shows  "p ⟶ (q ⟶ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 2:p
 
{assume 2:p
Línea 292: Línea 303:
 
   shows "p ∧ q"
 
   shows "p ∧ q"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
show "p ∧ q" using 1 2 by (rule conjI)
 
show "p ∧ q" using 1 2 by (rule conjI)
Línea 306: Línea 317:
 
   shows  "p"
 
   shows  "p"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -  
 
proof -  
 
show p using assms(1) by (rule conjunct1)
 
show p using assms(1) by (rule conjunct1)
Línea 320: Línea 331:
 
   shows  "q"
 
   shows  "q"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
show q using assms(1) by (rule conjunct2)
 
show q using assms(1) by (rule conjunct2)
Línea 334: Línea 345:
 
   shows  "(p ∧ q) ∧ r"
 
   shows  "(p ∧ q) ∧ r"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
have 1: p using assms(1) by (rule conjunct1)
 
have 1: p using assms(1) by (rule conjunct1)
Línea 353: Línea 364:
 
   shows  "p ∧ (q ∧ r)"
 
   shows  "p ∧ (q ∧ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
have 1: "p & q" using assms(1) by (rule conjunct1)
 
have 1: "p & q" using assms(1) by (rule conjunct1)
Línea 372: Línea 383:
 
   shows  "p ⟶ q"
 
   shows  "p ⟶ q"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 1: p
 
{assume 1: p
Línea 388: Línea 399:
 
   shows  "p ⟶ q ∧ r"
 
   shows  "p ⟶ q ∧ r"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
have 1: "p⟶q" using assms(1) by (rule conjunct1)
 
have 1: "p⟶q" using assms(1) by (rule conjunct1)
Línea 411: Línea 422:
 
   shows  "(p ⟶ q) ∧ (p ⟶ r)"
 
   shows  "(p ⟶ q) ∧ (p ⟶ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 1:p
 
{assume 1:p
Línea 435: Línea 446:
 
   shows  "p ∧ q ⟶ r"
 
   shows  "p ∧ q ⟶ r"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
  
Línea 456: Línea 467:
 
   shows  "p ⟶ (q ⟶ r)"
 
   shows  "p ⟶ (q ⟶ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{ assume 1: p
 
{ assume 1: p
Línea 468: Línea 479:
 
qed
 
qed
  
 +
lemma ejercicio_22_1:
 +
  assumes "p ∧ q ⟶ r"
 +
  shows  "p ⟶ (q ⟶ r)"
 +
(*L.E.Caraballo*)
 +
proof (rule impI)
 +
  assume 1: "p"
 +
  show "(q⟶r)"
 +
  proof (rule impI)
 +
    assume 2: "q"
 +
    have 3: "p∧q" using 1 2 by (rule conjI)
 +
    show "r" using assms 3 by (rule mp)
 +
  qed
 +
qed
  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
Línea 478: Línea 502:
 
   shows  "p ∧ q ⟶ r"
 
   shows  "p ∧ q ⟶ r"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 1: "p & q"
 
{assume 1: "p & q"
Línea 487: Línea 511:
 
qed
 
qed
 
   
 
   
 +
lemma ejercicio_23_1:
 +
  assumes "(p ⟶ q) ⟶ r"
 +
  shows  "p ∧ q ⟶ r"
 +
(*L.E.Caraballo*)
 +
proof (rule impI)
 +
  assume 1: "p∧q"
 +
  have 2: "q" using 1 by (rule conjunct2)
 +
  have 3: "p⟶q" using 2 by (rule ejercicio_7)
 +
  show "r" using assms 3 by (rule mp)
 +
qed
 +
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
   Ejercicio 24. Demostrar
 
   Ejercicio 24. Demostrar
Línea 496: Línea 531:
 
   shows  "(p ⟶ q) ⟶ r"
 
   shows  "(p ⟶ q) ⟶ r"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
  
Línea 506: Línea 541:
 
}
 
}
 
thus "(p⟶q)⟶r" by (rule impI)
 
thus "(p⟶q)⟶r" by (rule impI)
 +
qed
 +
 +
lemma ejercicio_24_1:
 +
  assumes "p ∧ (q ⟶ r)"
 +
  shows  "(p ⟶ q) ⟶ r"
 +
(*L.E.Caraballo*)
 +
proof (rule impI)
 +
  assume 1: "p⟶q"
 +
  have 2: "p" using assms by (rule conjunct1)
 +
  have 3: "q⟶r" using assms by (rule conjunct2)
 +
  have 4: "q" using 1 2 ..
 +
  show 5: "r" using 3 4 ..
 
qed
 
qed
  
Línea 519: Línea 566:
 
   shows  "p ∨ q"
 
   shows  "p ∨ q"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
show "p | q" using assms(1) by (rule disjI1)
 
show "p | q" using assms(1) by (rule disjI1)
Línea 533: Línea 580:
 
   shows  "p ∨ q"
 
   shows  "p ∨ q"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
show "p | q" using assms(1) by (rule disjI2)
 
show "p | q" using assms(1) by (rule disjI2)
Línea 550: Línea 597:
  
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
using assms(1)
 
using assms(1)
 
proof (rule disjE)
 
proof (rule disjE)
Línea 571: Línea 618:
 
   shows  "p ∨ q ⟶ p ∨ r"
 
   shows  "p ∨ q ⟶ p ∨ r"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 1: "p | q"
 
{assume 1: "p | q"
Línea 584: Línea 631:
 
   qed}
 
   qed}
 
thus  "p ∨ q ⟶ p ∨ r" by (rule impI)
 
thus  "p ∨ q ⟶ p ∨ r" by (rule impI)
 +
qed
 +
 +
lemma ejercicio_28_1:
 +
  assumes "q ⟶ r"
 +
  shows  "p ∨ q ⟶ p ∨ r"
 +
(*L.E.Caraballo*)
 +
proof (rule impI)
 +
  assume 1: "p∨q"
 +
  show "p∨r"
 +
  using 1
 +
  proof (rule disjE)
 +
    { assume "p"
 +
      thus "p∨r" by (rule disjI1)}
 +
    { assume 2: "q"
 +
      have "r" using assms 2 by (rule mp)
 +
      thus "p∨r" by (rule disjI2)}   
 +
  qed
 
qed
 
qed
  
Línea 595: Línea 659:
 
   shows  "p"
 
   shows  "p"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
using assms(1)
 
using assms(1)
 
proof (rule disjE)
 
proof (rule disjE)
Línea 611: Línea 675:
 
   shows  "p ∨ p"
 
   shows  "p ∨ p"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
show "p | p" using assms(1) by (rule disjI1)
 
show "p | p" using assms(1) by (rule disjI1)
Línea 625: Línea 689:
 
   shows  "(p ∨ q) ∨ r"
 
   shows  "(p ∨ q) ∨ r"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
using assms(1)
 
using assms(1)
 
proof (rule disjE)
 
proof (rule disjE)
Línea 656: Línea 720:
 
   shows  "p ∨ (q ∨ r)"
 
   shows  "p ∨ (q ∨ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
using assms(1)
 
using assms(1)
 
proof (rule disjE)
 
proof (rule disjE)
Línea 688: Línea 752:
 
   shows  "(p ∧ q) ∨ (p ∧ r)"
 
   shows  "(p ∧ q) ∨ (p ∧ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
have 1: p using assms(1) by (rule conjunct1)
 
have 1: p using assms(1) by (rule conjunct1)
Línea 713: Línea 777:
 
   shows  "p ∧ (q ∨ r)"
 
   shows  "p ∧ (q ∨ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
using assms(1)
 
using assms(1)
 
proof (rule disjE)
 
proof (rule disjE)
Línea 739: Línea 803:
 
   shows  "(p ∨ q) ∧ (p ∨ r)"
 
   shows  "(p ∨ q) ∧ (p ∨ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
using assms(1)
 
using assms(1)
 
proof (rule disjE)
 
proof (rule disjE)
Línea 764: Línea 828:
 
   shows  "p ∨ (q ∧ r)"
 
   shows  "p ∨ (q ∧ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
have 1: "p | q" using assms(1) by (rule conjunct1)
 
have 1: "p | q" using assms(1) by (rule conjunct1)
Línea 797: Línea 861:
 
   shows  "p ∨ q ⟶ r"
 
   shows  "p ∨ q ⟶ r"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
have 1: "p ⟶ r" using assms(1) by (rule conjunct1)
 
have 1: "p ⟶ r" using assms(1) by (rule conjunct1)
Línea 823: Línea 887:
 
   shows  "(p ⟶ r) ∧ (q ⟶ r)"
 
   shows  "(p ⟶ r) ∧ (q ⟶ r)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume p  
 
{assume p  
Línea 850: Línea 914:
 
   shows  "¬¬p"
 
   shows  "¬¬p"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
show  "¬¬p" using assms(1) by (rule notnotI)
 
show  "¬¬p" using assms(1) by (rule notnotI)
Línea 861: Línea 925:
 
   
 
   
 
lemma ejercicio_40:
 
lemma ejercicio_40:
 +
 
   assumes "¬p"  
 
   assumes "¬p"  
 
   shows  "p ⟶ q"
 
   shows  "p ⟶ q"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 1: p
 
{assume 1: p
Línea 880: Línea 945:
 
   shows  "¬q ⟶ ¬p"
 
   shows  "¬q ⟶ ¬p"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
{assume 1: "~q"
 
{assume 1: "~q"
Línea 897: Línea 962:
 
   shows  "p"
 
   shows  "p"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
using assms(1)
 
using assms(1)
 
proof (rule disjE)
 
proof (rule disjE)
Línea 918: Línea 983:
 
   shows  "q"
 
   shows  "q"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
using assms(1)
 
using assms(1)
 
proof (rule disjE)
 
proof (rule disjE)
Línea 937: Línea 1002:
 
   shows  "¬(¬p ∧ ¬q)"
 
   shows  "¬(¬p ∧ ¬q)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof (rule notI)
 
proof (rule notI)
 
assume 1:"¬p ∧ ¬q"  
 
assume 1:"¬p ∧ ¬q"  
Línea 961: Línea 1026:
 
   shows  "¬(¬p ∨ ¬q)"
 
   shows  "¬(¬p ∨ ¬q)"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof (rule notI)
 
proof (rule notI)
 
assume 1: "¬p ∨ ¬q"
 
assume 1: "¬p ∨ ¬q"
Línea 985: Línea 1050:
 
   shows  "¬p ∧ ¬q"
 
   shows  "¬p ∧ ¬q"
  
-- Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
 
proof -
 
proof -
 
have 1:"~~(~p & ~q)"
 
have 1:"~~(~p & ~q)"
Línea 1017: Línea 1082:
 
   shows  "¬(p ∨ q)"
 
   shows  "¬(p ∨ q)"
  
--Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
  
 
proof(rule notI)
 
proof(rule notI)
Línea 1042: Línea 1107:
 
   shows  "¬(p ∧ q)"
 
   shows  "¬(p ∧ q)"
  
--Solución M.Cumplido
+
(*Solución M.Cumplido*)
  
 
proof (rule notI)
 
proof (rule notI)
Línea 1062: Línea 1127:
 
     ⊢ ¬(p ∧ ¬p)
 
     ⊢ ¬(p ∧ ¬p)
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
+
 
lemma ejercicio_49:
 
lemma ejercicio_49:
 
   "¬(p ∧ ¬p)"
 
   "¬(p ∧ ¬p)"
oops
 
  
 +
(*Solución M.Cumplido*)
 +
proof (rule notI)
 +
assume 1:"p & ~p"
 +
hence 2: p by (rule conjunct1)
 +
have 3: "~p" using 1 by (rule conjunct2)
 +
show False using 3 2 by (rule notE)
 +
qed
 +
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
   Ejercicio 50. Demostrar
 
   Ejercicio 50. Demostrar
 
     p ∧ ¬p ⊢ q
 
     p ∧ ¬p ⊢ q
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
+
 
lemma ejercicio_50:
 
lemma ejercicio_50:
 
   assumes "p ∧ ¬p"  
 
   assumes "p ∧ ¬p"  
 
   shows  "q"
 
   shows  "q"
oops
 
  
 +
(*Solución M.Cumplido*)
 +
proof -
 +
have 1: p using assms(1) by (rule conjunct1)
 +
have 2: "~p" using assms(1) by (rule conjunct2)
 +
show "q" using 2 1 by (rule notE)
 +
qed
 +
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
   Ejercicio 51. Demostrar
 
   Ejercicio 51. Demostrar
 
     ¬¬p ⊢ p
 
     ¬¬p ⊢ p
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
+
 
lemma ejercicio_51:
 
lemma ejercicio_51:
 
   assumes "¬¬p"
 
   assumes "¬¬p"
 
   shows  "p"
 
   shows  "p"
oops
+
 
 +
(*Solución M.Cumplido*)
 +
proof -
 +
show p using assms(1) by (rule notnotD)
 +
qed
 +
  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
Línea 1094: Línea 1177:
 
lemma ejercicio_52:
 
lemma ejercicio_52:
 
   "p ∨ ¬p"
 
   "p ∨ ¬p"
oops
+
 
 +
(*Solución M.Cumplido*)
 +
proof(rule ccontr)
 +
assume 1:"~(p | ~ p)"
 +
hence "~p & ~~p" by (rule ejercicio_46)
 +
hence "~p" by (rule conjunct1)
 +
hence 2:"p | ~p" by (rule disjI2)
 +
show False using 1 2 by (rule notE)
 +
qed   
  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
Línea 1103: Línea 1194:
 
lemma ejercicio_53:
 
lemma ejercicio_53:
 
   "((p ⟶ q) ⟶ p) ⟶ p"
 
   "((p ⟶ q) ⟶ p) ⟶ p"
oops
+
 
 +
(*Solución M.Cumplido*)
 +
proof -
 +
{assume 1:"(p ⟶ q) ⟶ p"
 +
have p
 +
    proof(rule ccontr)
 +
    assume 2:"~p"
 +
    {assume 3:p
 +
    have q using 2 3 by (rule notE)}
 +
    hence 4:"p⟶q" by (rule impI)
 +
    have 5: p using 1 4 by (rule mp)
 +
    show False using 2 5 by (rule notE)
 +
    qed
 +
}
 +
thus "((p ⟶ q) ⟶ p) ⟶ p" by (rule impI)
 +
qed
  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
Línea 1113: Línea 1219:
 
   assumes "¬q ⟶ ¬p"
 
   assumes "¬q ⟶ ¬p"
 
   shows  "p ⟶ q"
 
   shows  "p ⟶ q"
oops
+
 
 +
 
 +
(*Solución M.Cumplido*)
 +
 
 +
proof -
 +
{assume 1: p
 +
hence 2: "~~p" by (rule notnotI)
 +
have 3: "~~q" using assms(1) 2 by (rule mt)
 +
hence q by (rule notnotD)}
 +
thus "p⟶q" by (rule impI)
 +
qed 
  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
Línea 1119: Línea 1235:
 
     ¬(¬p ∧ ¬q) ⊢ p ∨ q
 
     ¬(¬p ∧ ¬q) ⊢ p ∨ q
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
+
 
lemma ejercicio_55:
 
lemma ejercicio_55:
 
   assumes "¬(¬p ∧ ¬q)"
 
   assumes "¬(¬p ∧ ¬q)"
 
   shows  "p ∨ q"
 
   shows  "p ∨ q"
oops
 
  
 +
(*Solución M.Cumplido*)
 +
proof(rule ccontr)
 +
assume "~(p | q)"
 +
hence 1: "~p & ~q" by (rule ejercicio_46)
 +
show False using assms(1) 1 by (rule notE)
 +
qed
 +
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
   Ejercicio 56. Demostrar
 
   Ejercicio 56. Demostrar
 
     ¬(¬p ∨ ¬q) ⊢ p ∧ q
 
     ¬(¬p ∨ ¬q) ⊢ p ∧ q
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
+
 
lemma ejercicio_56:
 
lemma ejercicio_56:
 
   assumes "¬(¬p ∨ ¬q)"  
 
   assumes "¬(¬p ∨ ¬q)"  
 
   shows  "p ∧ q"
 
   shows  "p ∧ q"
oops
+
 
 +
  (*Solución M.Cumplido*)
 +
proof -
 +
have 1: "~~p & ~~q" using assms(1) by (rule ejercicio_46)
 +
have 2: "~~p" using 1 by (rule conjunct1)
 +
have 3: "~~q" using 1 by (rule conjunct2)
 +
have 4: p using 2 by (rule notnotD)
 +
have 5: q using 3 by (rule notnotD)
 +
show "p & q" using 4 5 by (rule conjI)
 +
qed
  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
Línea 1139: Línea 1270:
 
     ¬(p ∧ q) ⊢ ¬p ∨ ¬q
 
     ¬(p ∧ q) ⊢ ¬p ∨ ¬q
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
+
 
lemma ejercicio_57:
 
lemma ejercicio_57:
 
   assumes "¬(p ∧ q)"
 
   assumes "¬(p ∧ q)"
 
   shows  "¬p ∨ ¬q"
 
   shows  "¬p ∨ ¬q"
oops
+
 
 +
    (*Solución M.Cumplido*)
 +
proof -
 +
{assume 1: "~(¬p ∨ ¬q)"
 +
hence 2: "p & q" by (rule ejercicio_56)}
 +
hence 3: "¬(¬p | ¬q)⟶ (p & q)" by (rule impI)
 +
have 4:"¬¬(¬p | ¬q)" using 3 assms(1) by (rule mt)
 +
thus  "¬p ∨ ¬q" by (rule notnotD)
 +
qed
  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
 
text {* ---------------------------------------------------------------  
Línea 1149: Línea 1288:
 
     ⊢ (p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)
 
     ⊢ (p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
   ------------------------------------------------------------------ *}
 
+
 
lemma ejercicio_58:
 
lemma ejercicio_58:
 
   "(p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)"
 
   "(p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)"
oops
+
 
 +
 
 +
(*Solución M.Cumplido*)
 +
proof -
 +
have  "q | ¬q" by (rule ejercicio_52)
 +
thus  "(p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)"
 +
    proof (rule disjE)
 +
    {assume q
 +
    hence "p⟶q" by (rule ejercicio_7)
 +
    thus  "(p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)" by (rule disjI1)}
 +
    next
 +
    {assume "¬q"
 +
    hence "¬p⟶¬q" by (rule ejercicio_7) 
 +
    hence "q⟶p" by (rule ejercicio_54)
 +
    thus  "(p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)" by (rule disjI2)}
 +
    qed   
 +
qed
 +
 
  
 
end
 
end
  
 
</source>
 
</source>

Revisión actual del 18:18 9 mar 2015

header {* R1: Deducción natural proposicional *}

theory Rel_1
imports Main 
begin

text {*
  --------------------------------------------------------------------- 
  El objetivo de esta relación es demostrar cada uno de los ejercicios
  usando sólo las reglas básicas de deducción natural de la lógica
  proposicional (sin usar el método auto).

  Las reglas básicas de la deducción natural son las siguientes:
  · conjI:      ⟦P; Q⟧ ⟹ P ∧ Q
  · conjunct1:  P ∧ Q ⟹ P
  · conjunct2:  P ∧ Q ⟹ Q  
  · notnotD:    ¬¬ P ⟹ P
  · notnotI:    P ⟹ ¬¬ P
  · mp:         ⟦P ⟶ Q; P⟧ ⟹ Q 
  · mt:         ⟦F ⟶ G; ¬G⟧ ⟹ ¬F 
  · impI:       (P ⟹ Q) ⟹ P ⟶ Q
  · disjI1:     P ⟹ P ∨ Q
  · disjI2:     Q ⟹ P ∨ Q
  · disjE:      ⟦P ∨ Q; P ⟹ R; Q ⟹ R⟧ ⟹ R 
  · FalseE:     False ⟹ P
  · notE:       ⟦¬P; P⟧ ⟹ R
  · notI:       (P ⟹ False) ⟹ ¬P
  · iffI:       ⟦P ⟹ Q; Q ⟹ P⟧ ⟹ P = Q
  · iffD1:      ⟦Q = P; Q⟧ ⟹ P 
  · iffD2:      ⟦P = Q; Q⟧ ⟹ P
  · ccontr:     (¬P ⟹ False) ⟹ P
  --------------------------------------------------------------------- 
*}

text {*
  Se usarán las reglas notnotI y mt que demostramos a continuación. *}

lemma notnotI: "P ⟹ ¬¬ P"
by auto

lemma mt: "⟦F ⟶ G; ¬G⟧ ⟹ ¬F"
by auto

section {* Implicaciones *}


text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 1. Demostrar
       p ⟶ q, p ⊢ q
  ------------------------------------------------------------------ *}
 


lemma ejercicio_1:
  assumes 1:"p ⟶ q" and  
          2:"p"
  shows "q"


(*Solución M.Cumplido*)

proof -
  show 3: "q" using 1 2 by (rule mp)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 2. Demostrar
     p ⟶ q, q ⟶ r, p ⊢ r
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_2:
  assumes 1:"p ⟶ q" and
          2:"q ⟶ r" and
          3:"p" 
  shows "r"

(*Solución M.Cumplido*)
 proof -
   have 4: "q" using 1 3 by (rule mp)
   show 5: "r" using 2 4 by (rule mp)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 3. Demostrar
     p ⟶ (q ⟶ r), p ⟶ q, p ⊢ r
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_3:
  assumes 1:"p ⟶ (q ⟶ r)" and
          2:"p ⟶ q" and 
          3:"p"
  shows "r"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
  have 4:"q ⟶ r" using 1 3 by (rule mp)
  show "r" using 2 4 3 by (rule ejercicio_2)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 4. Demostrar
     p ⟶ q, q ⟶ r ⊢ p ⟶ r
  ------------------------------------------------------------------ *}
lemma ejercicio_4:
  assumes 1:"p ⟶ q" and
          2:"q ⟶ r" 
  shows "p ⟶ r"


(*Solución M.Cumplido*)
proof -
   {assume 3:"p"
   have "r" using 1 2 3 by (rule ejercicio_2)}
   thus "p ⟶ r" by (rule impI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 5. Demostrar
     p ⟶ (q ⟶ r) ⊢ q ⟶ (p ⟶ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_5:
  assumes 1:"p ⟶ (q ⟶ r)" 
  shows   "q ⟶ (p ⟶ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
  {assume 2: q
    {assume 3: p
     have 4:"q ⟶ r" using 1 3 by (rule mp) 
     have r using 4 2 by (rule mp)}
    hence "p ⟶ r" by (rule impI)}
  thus "q ⟶ (p ⟶ r)" by (rule impI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 6. Demostrar
     p ⟶ (q ⟶ r) ⊢ (p ⟶ q) ⟶ (p ⟶ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_6:
  assumes 1:"p ⟶ (q ⟶ r)" 
  shows   "(p ⟶ q) ⟶ (p ⟶ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 2:"p ⟶ q"
    {assume 3: p 
    have 4: "q ⟶ r" using 1 3 by (rule mp)
    have 5: "p ⟶ r" using 2 4 by (rule ejercicio_4)
    have r using 5 3 by (rule mp)}
    hence "p ⟶ r" by (rule impI)}
thus  "(p ⟶ q) ⟶ (p ⟶ r)" by (rule impI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 7. Demostrar
     p ⊢ q ⟶ p
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_7:
  assumes 1:"p"  
  shows   "q ⟶ p"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 2:q
  have 3: p
     proof (rule ccontr)
     assume 4:"¬p" 
     show False using 4 1 by (rule notE) 
     qed
}
thus "q⟶p" by (rule impI)
qed

lemma ejercicio_7_1:
  assumes "p"  
  shows   "q ⟶ p"
(*L.E. Caraballo*)
proof -
  { assume "q"
    have "p" using assms(1) by this
    }
  thus "q⟶p" by (rule impI)  
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 8. Demostrar
     ⊢ p ⟶ (q ⟶ p)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_8:
  "p ⟶ (q ⟶ p)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 1: p
 {assume 2:q
  have 3: p
     proof (rule ccontr)
     assume 4:"¬p" 
     show False using 4 1 by (rule notE) 
     qed}
 hence "q⟶p" by (rule impI)}
thus  "p ⟶ (q ⟶ p)"  by (rule impI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 9. Demostrar
     p ⟶ q ⊢ (q ⟶ r) ⟶ (p ⟶ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_9:
  assumes 1:"p ⟶ q" 
  shows   "(q ⟶ r) ⟶ (p ⟶ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 2:"q⟶r"
have 3:"p⟶r" using 1 2 by (rule ejercicio_4)}
thus "(q ⟶ r) ⟶ (p ⟶ r)" by (rule impI)
qed  

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 10. Demostrar
     p ⟶ (q ⟶ (r ⟶ s)) ⊢ r ⟶ (q ⟶ (p ⟶ s))
  ------------------------------------------------------------------ *}


lemma ejercicio_10:
  assumes 1:"p ⟶ (q ⟶ (r ⟶ s))" 
  shows   "r ⟶ (q ⟶ (p ⟶ s))"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 2: r
  {assume 3: q
    {assume 4: p
     have 5: "q ⟶ (r ⟶ s)" using 1 4 by (rule mp) 
     have 6:"r⟶s" using 5 3 by (rule mp)
     have s using 6 2 by (rule mp)
     }
    hence "p⟶ s" by (rule impI)
  }
  hence "q ⟶ (p ⟶ s)" by (rule impI)
}
thus  "r ⟶ (q ⟶ (p ⟶ s))" by (rule impI)
qed


text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 11. Demostrar
     ⊢ (p ⟶ (q ⟶ r)) ⟶ ((p ⟶ q) ⟶ (p ⟶ r))
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_11:
  "(p ⟶ (q ⟶ r)) ⟶ ((p ⟶ q) ⟶ (p ⟶ r))"


(*Solución M.Cumplido*)
proof -

{assume "p ⟶ (q ⟶ r)"
 hence  "(p ⟶ q) ⟶ (p ⟶ r)" by (rule ejercicio_6)
}
thus  "(p ⟶ (q ⟶ r)) ⟶ ((p ⟶ q) ⟶ (p ⟶ r))" by (rule impI) 
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 12. Demostrar
     (p ⟶ q) ⟶ r ⊢ p ⟶ (q ⟶ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}


lemma ejercicio_12:
  assumes 1:"(p ⟶ q) ⟶ r" 
  shows   "p ⟶ (q ⟶ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 2:p
    {assume 3:q
     hence 4:"p⟶q"  by (rule ejercicio_7)
     have r using 1 4 by (rule mp) 
    }
    hence "q⟶r" by (rule impI)
}
thus "p⟶(q⟶r)" by (rule impI)
qed

section {* Conjunciones *}

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 13. Demostrar
     p, q ⊢  p ∧ q
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_13:
  assumes 1:"p" and
          2:"q" 
  shows "p ∧ q"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
show "p ∧ q" using 1 2 by (rule conjI)
qed 

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 14. Demostrar
     p ∧ q ⊢ p
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_14:
  assumes "p ∧ q"  
  shows   "p"

(*Solución M.Cumplido*)
proof - 
show p using assms(1) by (rule conjunct1)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 15. Demostrar
     p ∧ q ⊢ q
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_15:
  assumes "p ∧ q" 
  shows   "q"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
show q using assms(1) by (rule conjunct2)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 16. Demostrar
     p ∧ (q ∧ r) ⊢ (p ∧ q) ∧ r
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_16:
  assumes "p ∧ (q ∧ r)"
  shows   "(p ∧ q) ∧ r"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
have 1: p using assms(1) by (rule conjunct1)
have 2: "q & r" using assms(1) by (rule conjunct2)
have 3: q using 2 by (rule conjunct1)
have 4: r using 2 by (rule conjunct2)
have 5: "p & q" using 1 3 by (rule conjI)
show  "(p ∧ q) ∧ r" using 5 4 by (rule conjI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 17. Demostrar
     (p ∧ q) ∧ r ⊢ p ∧ (q ∧ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_17:
  assumes "(p ∧ q) ∧ r" 
  shows   "p ∧ (q ∧ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
have 1: "p & q" using assms(1) by (rule conjunct1)
have 2: "r" using assms(1) by (rule conjunct2)
have 3: q using 1 by (rule conjunct2)
have 4: p using 1 by (rule conjunct1)
have 5: "q & r" using 3 2 by (rule conjI)
show  "p ∧ (q ∧ r)" using 4 5 by (rule conjI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 18. Demostrar
     p ∧ q ⊢ p ⟶ q
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_18:
  assumes "p ∧ q" 
  shows   "p ⟶ q"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 1: p
 have 2: q using assms(1) by (rule conjunct2)}
thus "p⟶q" by (rule impI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 19. Demostrar
     (p ⟶ q) ∧ (p ⟶ r) ⊢ p ⟶ q ∧ r   
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_19:
  assumes "(p ⟶ q) ∧ (p ⟶ r)" 
  shows   "p ⟶ q ∧ r"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
have 1: "p⟶q" using assms(1) by (rule conjunct1)
have 2: "p⟶r" using assms(1) by (rule conjunct2)
{assume 3: p
 have 4: q using 1 3 by (rule mp)
 have 5: r using 2 3 by (rule mp)
 have 6: "q & r" using 4 5 by (rule conjI)
}
thus "p⟶ q & r" by (rule impI)
qed



text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 20. Demostrar
     p ⟶ q ∧ r ⊢ (p ⟶ q) ∧ (p ⟶ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_20:
  assumes "p ⟶ q ∧ r" 
  shows   "(p ⟶ q) ∧ (p ⟶ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 1:p
have 2:"q & r" using assms(1) 1 by (rule mp)
have 3: q using 2 by (rule conjunct1)}
hence 4: "p⟶q" by (rule impI)

{assume 5:p
have 6:"q & r" using assms(1) 5 by (rule mp)
have 7: r using 6 by (rule conjunct2)}
hence 8: "p⟶r" by (rule impI)

show  "(p ⟶ q) ∧ (p ⟶ r)" using 4 8 by (rule conjI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 21. Demostrar
     p ⟶ (q ⟶ r) ⊢ p ∧ q ⟶ r
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_21:
  assumes "p ⟶ (q ⟶ r)" 
  shows   "p ∧ q ⟶ r"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -

{assume 1:"p & q"
 have 2: p using 1 by (rule conjunct1)
 have 3: "q⟶r" using assms(1) 2 by (rule mp)
 have 4: q using 1 by (rule conjunct2)
 have 5: r using 3 4 by (rule mp)
}
thus "p & q ⟶ r" by (rule impI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 22. Demostrar
     p ∧ q ⟶ r ⊢ p ⟶ (q ⟶ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_22:
  assumes "p ∧ q ⟶ r" 
  shows   "p ⟶ (q ⟶ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{ assume 1: p
  {assume 2: q
   have 3: "p & q" using 1 2 by (rule conjI)
   have 4: r using assms(1) 3 by (rule mp)
  }
  hence "q⟶r" by (rule impI)
}
thus "p⟶(q⟶r)" by (rule impI)
qed

lemma ejercicio_22_1:
  assumes "p ∧ q ⟶ r" 
  shows   "p ⟶ (q ⟶ r)"
(*L.E.Caraballo*)
proof (rule impI)
  assume 1: "p"
  show "(q⟶r)"
  proof (rule impI)
    assume 2: "q"
    have 3: "p∧q" using 1 2 by (rule conjI)
    show "r" using assms 3 by (rule mp)
  qed
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 23. Demostrar
     (p ⟶ q) ⟶ r ⊢ p ∧ q ⟶ r
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_23:
  assumes "(p ⟶ q) ⟶ r" 
  shows   "p ∧ q ⟶ r"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 1: "p & q"
 have 2: "p⟶ q" using 1 by (rule ejercicio_18)
 have r using assms(1) 2 by (rule mp)
}
thus  "p ∧ q ⟶ r" by (rule impI)
qed
 
lemma ejercicio_23_1:
  assumes "(p ⟶ q) ⟶ r" 
  shows   "p ∧ q ⟶ r"
(*L.E.Caraballo*)
proof (rule impI)
  assume 1: "p∧q"
  have 2: "q" using 1 by (rule conjunct2)
  have 3: "p⟶q" using 2 by (rule ejercicio_7)
  show "r" using assms 3 by (rule mp)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 24. Demostrar
     p ∧ (q ⟶ r) ⊢ (p ⟶ q) ⟶ r
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_24:
  assumes "p ∧ (q ⟶ r)" 
  shows   "(p ⟶ q) ⟶ r"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -

have 1: p using assms(1) by (rule conjunct1)
have 2: "q⟶r" using assms(1) by (rule conjunct2)
{assume 3: "p⟶q"
 have 4: q using 3 1 by (rule mp)
 have r using 2 4 by (rule mp)
}
thus "(p⟶q)⟶r" by (rule impI)
qed

lemma ejercicio_24_1:
  assumes "p ∧ (q ⟶ r)" 
  shows   "(p ⟶ q) ⟶ r"
(*L.E.Caraballo*)
proof (rule impI)
  assume 1: "p⟶q"
  have 2: "p" using assms by (rule conjunct1)
  have 3: "q⟶r" using assms by (rule conjunct2)
  have 4: "q" using 1 2 ..
  show 5: "r" using 3 4 ..
qed

section {* Disyunciones *}

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 25. Demostrar
     p ⊢ p ∨ q
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_25:
  assumes "p"
  shows   "p ∨ q"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
show "p | q" using assms(1) by (rule disjI1)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 26. Demostrar
     q ⊢ p ∨ q
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_26:
  assumes "q"
  shows   "p ∨ q"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
show "p | q" using assms(1) by (rule disjI2)
qed



text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 27. Demostrar
     p ∨ q ⊢ q ∨ p
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_27:
  assumes "p ∨ q"
  shows   "q ∨ p"


(*Solución M.Cumplido*)
using assms(1)
proof (rule disjE)

{assume 1:p
 show 2: "q | p" using 1 by (rule disjI2)}
next
{assume 3:q
 show 4: "q | p" using 3 by (rule disjI1)}
qed


text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 28. Demostrar
     q ⟶ r ⊢ p ∨ q ⟶ p ∨ r
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_28:
  assumes "q ⟶ r" 
  shows   "p ∨ q ⟶ p ∨ r"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 1: "p | q"
 have 2:"p | r" using 1
  proof (rule disjE)
  {assume p 
   thus "p | r" by (rule disjI1)}
  next
  {assume 3: q
   have r using assms(1) 3 by (rule mp)
   thus "p | r" by (rule disjI2)}
  qed}
thus  "p ∨ q ⟶ p ∨ r" by (rule impI)
qed

lemma ejercicio_28_1:
  assumes "q ⟶ r" 
  shows   "p ∨ q ⟶ p ∨ r"
(*L.E.Caraballo*)
proof (rule impI)
  assume 1: "p∨q"
  show "p∨r"
  using 1
  proof (rule disjE)
    { assume "p"
      thus "p∨r" by (rule disjI1)}
    { assume 2: "q"
      have "r" using assms 2 by (rule mp)
      thus "p∨r" by (rule disjI2)}    
  qed
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 29. Demostrar
     p ∨ p ⊢ p
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_29:
  assumes "p ∨ p"
  shows   "p"

(*Solución M.Cumplido*)
using assms(1)
proof (rule disjE)
{assume p
 thus p by this}
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 30. Demostrar
     p ⊢ p ∨ p
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_30:
  assumes "p" 
  shows   "p ∨ p"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
show "p | p" using assms(1) by (rule disjI1)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 31. Demostrar
     p ∨ (q ∨ r) ⊢ (p ∨ q) ∨ r
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_31:
  assumes "p ∨ (q ∨ r)" 
  shows   "(p ∨ q) ∨ r"

(*Solución M.Cumplido*)
using assms(1)
proof (rule disjE)
{assume p
 hence "p | q" by (rule disjI1)
 thus  "(p ∨ q) ∨ r" by (rule disjI1)}

next
{assume 1: "q | r"
 show  "(p ∨ q) ∨ r" using 1
   
    proof (rule disjE)
    {assume q
     hence "p | q" by (rule disjI2)
     thus "(p ∨ q) ∨ r" by (rule disjI1)}
    next
    {assume r
     thus "(p ∨ q) ∨ r" by (rule disjI2) }
    qed
}
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 32. Demostrar
     (p ∨ q) ∨ r ⊢ p ∨ (q ∨ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_32:
  assumes "(p ∨ q) ∨ r" 
  shows   "p ∨ (q ∨ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
using assms(1)
proof (rule disjE)
{assume r
 hence "q | r" by (rule disjI2)
 thus  "p ∨ (q ∨ r)" by (rule disjI2)}

next
{assume 1: "p | q"
 show  "p ∨ (q ∨ r)" using 1
   
    proof (rule disjE)
    {assume q
     hence "q | r" by (rule disjI1)
     thus "p ∨ (q ∨ r)" by (rule disjI2)}
    next
    {assume p
     thus "p ∨ (q ∨ r)" by (rule disjI1) }
    qed
}
qed


text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 33. Demostrar
     p ∧ (q ∨ r) ⊢ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_33:
  assumes "p ∧ (q ∨ r)" 
  shows   "(p ∧ q) ∨ (p ∧ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
have 1: p using assms(1) by (rule conjunct1)
have 2: "q | r" using assms(1) by (rule conjunct2)
show "(p ∧ q) ∨ (p ∧ r)" using 2
    proof (rule disjE)
    {assume 3: q
     have 4: "p & q" using 1 3 by (rule conjI) 
     thus  "(p ∧ q) ∨ (p ∧ r)" by (rule disjI1)}
    next
    {assume 5:r
     have 6: "p & r" using 1 5 by (rule conjI)
     thus  "(p ∧ q) ∨ (p ∧ r)" by (rule disjI2)}     
    qed  
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 34. Demostrar
     (p ∧ q) ∨ (p ∧ r) ⊢ p ∧ (q ∨ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_34:
  assumes "(p ∧ q) ∨ (p ∧ r)" 
  shows   "p ∧ (q ∨ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
using assms(1)
proof (rule disjE)
{assume 1:"p & q"
 hence 2: p by (rule conjunct1)
 have q using 1 by (rule conjunct2)
 hence 3:"q | r" by (rule disjI1)
 show  "p ∧ (q ∨ r)" using 2 3 by (rule conjI)}
next
{assume 4:"p & r"
 hence 5: p by (rule conjunct1)
 have r using 4 by (rule conjunct2)
 hence 6:"q | r" by (rule disjI2)
 show  "p ∧ (q ∨ r)" using 5 6 by (rule conjI)}
qed


text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 35. Demostrar
     p ∨ (q ∧ r) ⊢ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_35:
  assumes "p ∨ (q ∧ r)" 
  shows   "(p ∨ q) ∧ (p ∨ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
using assms(1)
proof (rule disjE)
{assume 1: p
 have 2: "p | q" using 1 by (rule disjI1)
 have 3: "p | r" using 1 by (rule disjI1)
 show  "(p ∨ q) ∧ (p ∨ r)" using 2 3 by (rule conjI) }
next
{assume 4: "q & r"
 hence 5: q by (rule conjunct1)
 have 6: r using 4 by (rule conjunct2)
 have 7: "p | q" using 5 by (rule disjI2)
 have 8: "p | r" using 6 by (rule disjI2)
 show  "(p ∨ q) ∧ (p ∨ r)" using 7 8 by (rule conjI)}
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 36. Demostrar
     (p ∨ q) ∧ (p ∨ r) ⊢ p ∨ (q ∧ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_36:
  assumes "(p ∨ q) ∧ (p ∨ r)"
  shows   "p ∨ (q ∧ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
have 1: "p | q" using assms(1) by (rule conjunct1)
have 2: "p | r" using assms(1) by (rule conjunct2)
have  "p ∨ (q ∧ r)" using 1
    proof (rule disjE)
    {assume p
     thus  "p ∨ (q ∧ r)" by (rule disjI1)}
    next
    {assume 3: q
     show  "p ∨ (q ∧ r)" using 2
          proof (rule disjE)
          {assume p
           thus  "p ∨ (q ∧ r)" by (rule disjI1)}
          next
          {assume 4: r 
           have "q & r" using 3 4 by (rule conjI) 
           thus "p ∨ (q ∧ r)" by (rule disjI2)}
          qed
     }
qed



text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 37. Demostrar
     (p ⟶ r) ∧ (q ⟶ r) ⊢ p ∨ q ⟶ r
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_37:
  assumes "(p ⟶ r) ∧ (q ⟶ r)" 
  shows   "p ∨ q ⟶ r"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
have 1: "p ⟶ r" using assms(1) by (rule conjunct1)
have 2: "q ⟶ r" using assms(1) by (rule conjunct2)
{assume 3: "p | q"
 have r using 3
    proof (rule disjE)
    {assume 4: p
     show r using 1 4 by (rule mp)}
    next
    {assume 5: q
     show r using 2 5 by (rule mp) }
    qed
}
thus  "p ∨ q ⟶ r" by (rule impI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 38. Demostrar
     p ∨ q ⟶ r ⊢ (p ⟶ r) ∧ (q ⟶ r)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_38:
  assumes "p ∨ q ⟶ r" 
  shows   "(p ⟶ r) ∧ (q ⟶ r)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume p 
 hence 1:"p | q" by (rule disjI1)
 have r using assms(1) 1 by (rule mp)}
hence 2: "p ⟶ r" by (rule impI)

{assume q
 hence 3:"p | q" by (rule disjI2)
 have r using assms(1) 3 by (rule mp)}
hence 4: "q ⟶ r" by (rule impI)

show  "(p ⟶ r) ∧ (q ⟶ r)" using 2 4 by (rule conjI)
qed


section {* Negaciones *}
 
text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 39. Demostrar
     p ⊢ ¬¬p
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_39:
  assumes "p"
  shows   "¬¬p"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
show  "¬¬p" using assms(1) by (rule notnotI)
qed
 
text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 40. Demostrar
     ¬p ⊢ p ⟶ q
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_40:

  assumes "¬p" 
  shows   "p ⟶ q"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 1: p
 have q using assms(1) 1 by (rule notE)}
thus "p ⟶ q" by (rule impI)
qed
 
text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 41. Demostrar
     p ⟶ q ⊢ ¬q ⟶ ¬p
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_41:
  assumes "p ⟶ q"
  shows   "¬q ⟶ ¬p"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 1: "~q"
 have "~p" using assms(1) 1 by (rule mt) }
thus  "¬q ⟶ ¬p" by (rule impI)
qed
 
text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 42. Demostrar
     p∨q, ¬q ⊢ p
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_42:
  assumes "p∨q"
          "¬q" 
  shows   "p"

(*Solución M.Cumplido*)
using assms(1)
proof (rule disjE)
{assume p
 thus p by this}
next
{assume 1:q
 show p using assms(2) 1 by (rule notE)}
qed 


text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 43. Demostrar
     p ∨ q, ¬p ⊢ q
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_43:
  assumes "p ∨ q"
          "¬p" 
  shows   "q"

(*Solución M.Cumplido*)
using assms(1)
proof (rule disjE)
{assume q
 thus q by this}
next
{assume 1:p
 show q using assms(2) 1 by (rule notE)}
qed 
 
text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 44. Demostrar
     p ∨ q ⊢ ¬(¬p ∧ ¬q)
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_44:
  assumes "p ∨ q" 
  shows   "¬(¬p ∧ ¬q)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof (rule notI)
assume 1:"¬p ∧ ¬q" 
have 2: "~p" using 1 by (rule conjunct1)
have 3: "~q" using 1 by (rule conjunct2)
show False using assms(1)
    proof (rule disjE)
    {assume 4:p
     show False using 2 4 by (rule notE)}
    next
    {assume 5:q
     show False using 3 5 by (rule notE)}    
    qed
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 45. Demostrar
     p ∧ q ⊢ ¬(¬p ∨ ¬q)
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_45:
  assumes "p ∧ q" 
  shows   "¬(¬p ∨ ¬q)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof (rule notI)
assume 1: "¬p ∨ ¬q"
show False using 1
    proof (rule disjE)
     {assume 2: "~p" 
      have 3: p using assms(1) by (rule conjunct1)
      show False using 2 3 by (rule notE)}
     next
     {assume 4: "~q" 
      have 5: q using assms(1) by (rule conjunct2)
      show False using 4 5 by (rule notE)}
     qed
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 46. Demostrar
     ¬(p ∨ q) ⊢ ¬p ∧ ¬q
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_46:
  assumes "¬(p ∨ q)" 
  shows   "¬p ∧ ¬q"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
have 1:"~~(~p & ~q)"
    proof (rule notI)
    assume 2: "~(~p & ~q)"
    have 3:"~p"
      proof (rule notI)
      assume p 
      hence 4:"p | q" by (rule disjI1)
      show False using assms(1) 4 by (rule notE)
      qed
    have 5:"~q"
      proof (rule notI)
      assume q 
      hence 6:"p | q" by (rule disjI2)
      show False using assms(1) 6 by (rule notE)
      qed
    have 7: "~p & ~q" using 3 5 by (rule conjI)
    show False using 2 7 by (rule notE)
    qed
show  "¬p ∧ ¬q" using 1 by (rule notnotD)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 47. Demostrar
     ¬p ∧ ¬q ⊢ ¬(p ∨ q)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_47:
  assumes "¬p ∧ ¬q" 
  shows   "¬(p ∨ q)"

(*Solución M.Cumplido*)

proof(rule notI)
assume "p | q"
thus False 
    proof(rule disjE) 
    {assume 1: p
     have 2:"~p" using assms(1) by (rule conjunct1) 
     show False using 2 1 by (rule notE)}
    next
    {assume 3: q
     have 4: "~q" using assms(1) by (rule conjunct2)
     show False using 4 3 by (rule notE)}
    qed
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 48. Demostrar
     ¬p ∨ ¬q ⊢ ¬(p ∧ q)
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_48:
  assumes "¬p ∨ ¬q"
  shows   "¬(p ∧ q)"

(*Solución M.Cumplido*)

proof (rule notI)
assume 1: "p & q"
have 2: p using 1 by (rule conjunct1)
have 3: q using 1 by (rule conjunct2)
show False using assms(1)
    proof (rule disjE)
    {assume 4:"~p"
     show False using 4 2 by (rule notE) }
    next
    {assume 5:"~q"
     show False using 5 3 by (rule notE) }
    qed
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 49. Demostrar
     ⊢ ¬(p ∧ ¬p)
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_49:
  "¬(p ∧ ¬p)"

(*Solución M.Cumplido*)
proof (rule notI)
assume 1:"p & ~p"
hence 2: p by (rule conjunct1)
have 3: "~p" using 1 by (rule conjunct2)
show False using 3 2 by (rule notE) 
qed
 
text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 50. Demostrar
     p ∧ ¬p ⊢ q
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_50:
  assumes "p ∧ ¬p" 
  shows   "q"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
have 1: p using assms(1) by (rule conjunct1)
have 2: "~p" using assms(1) by (rule conjunct2)
show "q" using 2 1 by (rule notE)
qed
 
text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 51. Demostrar
     ¬¬p ⊢ p
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_51:
  assumes "¬¬p"
  shows   "p"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
show p using assms(1) by (rule notnotD)
qed
 

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 52. Demostrar
     ⊢ p ∨ ¬p
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_52:
  "p ∨ ¬p"

(*Solución M.Cumplido*)
proof(rule ccontr)
assume 1:"~(p | ~ p)"
hence "~p & ~~p" by (rule ejercicio_46)
hence "~p" by (rule conjunct1)
hence 2:"p | ~p" by (rule disjI2)
show False using 1 2 by (rule notE)
qed    

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 53. Demostrar
     ⊢ ((p ⟶ q) ⟶ p) ⟶ p
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_53:
  "((p ⟶ q) ⟶ p) ⟶ p"

(*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 1:"(p ⟶ q) ⟶ p"
 have p 
    proof(rule ccontr)
    assume 2:"~p"
    {assume 3:p
     have q using 2 3 by (rule notE)}
    hence 4:"p⟶q" by (rule impI)
    have 5: p using 1 4 by (rule mp)
    show False using 2 5 by (rule notE)
    qed
 }
thus "((p ⟶ q) ⟶ p) ⟶ p" by (rule impI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 54. Demostrar
     ¬q ⟶ ¬p ⊢ p ⟶ q
  ------------------------------------------------------------------ *}

lemma ejercicio_54:
  assumes "¬q ⟶ ¬p"
  shows   "p ⟶ q"


(*Solución M.Cumplido*)

proof -
{assume 1: p
hence 2: "~~p" by (rule notnotI)
have 3: "~~q" using assms(1) 2 by (rule mt)
hence q by (rule notnotD)}
thus "p⟶q" by (rule impI)
qed  

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 55. Demostrar
     ¬(¬p ∧ ¬q) ⊢ p ∨ q
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_55:
  assumes "¬(¬p ∧ ¬q)"
  shows   "p ∨ q"

(*Solución M.Cumplido*)
proof(rule ccontr)
assume "~(p | q)"
hence 1: "~p & ~q" by (rule ejercicio_46)
show False using assms(1) 1 by (rule notE)
qed
 
text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 56. Demostrar
     ¬(¬p ∨ ¬q) ⊢ p ∧ q
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_56:
  assumes "¬(¬p ∨ ¬q)" 
  shows   "p ∧ q"

  (*Solución M.Cumplido*)
proof -
have 1: "~~p & ~~q" using assms(1) by (rule ejercicio_46)
have 2: "~~p" using 1 by (rule conjunct1)
have 3: "~~q" using 1 by (rule conjunct2)
have 4: p using 2 by (rule notnotD)
have 5: q using 3 by (rule notnotD)
show "p & q" using 4 5 by (rule conjI)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 57. Demostrar
     ¬(p ∧ q) ⊢ ¬p ∨ ¬q
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_57:
  assumes "¬(p ∧ q)"
  shows   "¬p ∨ ¬q"

    (*Solución M.Cumplido*)
proof -
{assume 1: "~(¬p ∨ ¬q)"
hence 2: "p & q" by (rule ejercicio_56)}
hence 3: "¬(¬p | ¬q)⟶ (p & q)" by (rule impI)
have 4:"¬¬(¬p | ¬q)" using 3 assms(1) by (rule mt)
thus  "¬p ∨ ¬q" by (rule notnotD)
qed

text {* --------------------------------------------------------------- 
  Ejercicio 58. Demostrar
     ⊢ (p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)
  ------------------------------------------------------------------ *}
 
lemma ejercicio_58:
  "(p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)"


(*Solución M.Cumplido*)
proof -
have  "q | ¬q" by (rule ejercicio_52)
thus  "(p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)" 
    proof (rule disjE)
    {assume q
     hence "p⟶q" by (rule ejercicio_7)
     thus  "(p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)" by (rule disjI1)}
    next
    {assume "¬q"
     hence "¬p⟶¬q" by (rule ejercicio_7)  
     hence "q⟶p" by (rule ejercicio_54) 
     thus  "(p ⟶ q) ∨ (q ⟶ p)" by (rule disjI2)}
    qed    
qed


end