zadania 2003

  1. Proszę zdefiniować relację izomorfizmu.
  2. Proszę zdefiniować relację \(m\)-izomorfizmu i omówić jej związek z grą Ehrenfeuchta-Fraïsségo.
  3. Proszę opisać grę Ehrenfeuchta-Fraïsségo i omówić jej związek z \(m\)-izomorfizmem.
  4. Proszę zdefiniować pojęcie podstruktury indukowanej.
  5. Proszę zdefiniować pojęcie podalgebry generowanej.
  6. Proszę zdefiniować zbiór formuł logiki pierwszego rzędu i pojęcie zmiennych wolnych danej formuły.
  7. Proszę zdefiniować zbiór formuł logiki pierwszego rzędu i pojęcie rangi kwantyfikatorowej danej formuły.
  8. Proszę zdefiniować relację \(\mathbb{A}\models\varphi[s].\)
  9. Proszę zdefiniować sekwent.
  10. Proszę zdefiniować pojęcie sekwentu wyprowadzalnego (nie trzeba znać wszystkich reguł systemu Gentzena, tylko mieć orientację o ich postaci).
  11. Proszę zdefiniować relację \(\Gamma\models\varphi,\) gdzie \(\Gamma\) to zbiór zdań.
  12. Proszę zdefiniować pojęcie tautologii.
  13. Proszę zdefiniować pojęcie twierdzenia.
  14. Proszę sformułować twierdzenie o pełności.
  15. Proszę sformułować twierdzenie o zwartości.
  16. Proszę sformułować twierdzenie Skolema-Löwenheima.
  17. Proszę sformułować twierdzenie o niezupełności.

W poniższych zadaniach proszę rozstrzygnąć, czy podana formuła jest tautologią czy nie, oraz czy jest spełnialna czy nie. W czasie odpowiedzi wymagane będzie uzasadnienie.
Spektrum \(Spec(\varphi)\) zdania \(\varphi\) to zbiór wszystkich liczb naturalnych \(n\) takich, ze \(\varphi\) ma model o mocy \(n.\)
Standardowy model arytmetyki to struktura \(\mathbb{N}=\langle\omega,*^{\mathbb}{N},+^{\mathbb}{N},0^{\mathbb}{N},1^{\mathbb}{N},\leq^{\mathbb}{N}\rangle.\)

  1. \((\forall x\exists y\ r(x,y))\to(\exists y_{1}\exists y_{2}\forall x\ r(x,y_{1})\lor r(x,y_{1})).\)
  2. \((\forall x\ f(f(x))=x)\to(\forall x\forall y\ x\neq y\to f(x)\neq f(y)).\)
  3. \((\forall x_{1}\forall x_{2}\forall x_{3}(x_{1}=x_{3}\lor(x_{2}=x_{3}\lor x_{1}=x_{2})))\to(\forall x\exists y\ x\neq y).\)
  4. \(\forall x\forall y\exists z\ f(x,z)=y.\)
  5. \(\forall x\forall y\exists z\ f(x,y)=z.\)
  6. \((\forall x\forall y\exists z\ f(x,z)=y)\to(\exists x\ f(x,x)=x)\).
  7. \(\exists x\exists y\ (f(x)=x\to f(y)=y).\)
  8. \(\exists x\forall y\ (f(x)=x\to f(y)=y).\)
  9. \((\forall x_{1}\forall x_{2}\forall x_{3}(x_{1}=x_{3}\lor(x_{2}=x_{3}\lor x_{1}=x_{2})))\to\)\(((\forall y\exists x\ f(y)=x)\to(\forall x\forall y((x\neq y)\to f(x)\neq f(y)))).\)
  10. \((\exists x\ f(x)\neq x)\to(\exists x\exists y\ x\neq y)\).
  11. \((\forall x(\forall y\ f(x)\neq y)\to(f(x)\neq x)).\)
  12. \((\forall x\forall y\ f(x,y)=f(y,x))\to(\forall x\ f(x,f(f(x,x),x))=f(f(x,x),f(x,x))).\)
  13. \(\forall x\forall y\ f(x)=y.\)
  14. \((\forall x\exists y\ \lnot(r(x,y)\leftrightarrow r(y,x)))\land(\forall y\ \lnot r(y,y)).\)
  15. \((\forall x(\exists y\ \lnot(r(x,y)\leftrightarrow r(y,x))\land(\forall y\ \lnot r(y,y)))).\)
  16. \((\exists x(p(x)\to(\forall y\ q(y))))\to(\exists x\forall y\ p(x)\to q(y))\).
  17. \((\exists x(\forall y\ q(y))\to p(x))\to(\exists x\forall y\ q(y)\to p(x))\).
  18. \((\exists x(\forall y\ q(y))\to p(x))\to(\exists x\ q(x)\to p(x))\).
  19. \((\forall x\forall y((f(x)=f(y))\to(x=y)))\to(\forall x\exists y(f(y)=x))\).
  20. \(\exists x\exists y\exists u\exists v((\lnot u=x)\lor(\lnot v=y))\land(f(x,y)=f(u,v))\).
  21. Podać przykład zdania \(\varphi\) (sygnatura też jest do wyboru) takiego, że \(Spec(\varphi)=Spec(\lnot\varphi).\)
  22. Podać przykład zdania \(\varphi\) (sygnatura też jest do wyboru) takiego, że \(Spec(\varphi)=\{ n^{2}~/~n\in\mathbb{N}\}.\)\mathbb
  23. Podać przykład zdania \(\varphi\) (sygnatura też jest do wyboru) takiego, że \(Spec(\varphi)=\{ 2*n~/~n\in\mathbb{N}\}.\)\mathbb
  24. Znale”zć formułę \(\varphi(x,y)\) stwierdzającą w standardowym modelu arytmetyki, że \(x\) jest względnie pierwsze z \(y.\)
  25. Znale”zć formułę \(\varphi(x,y,z)\) stwierdzającą w standardowym modelu arytmetyki, że \(z\) jest największym wspólnym dzielnikiem \(x\) i \(y.\)
  26. Znale”zć formułę \(\varphi(x,y,z)\) stwierdzającą w standardowym modelu arytmetyki, że \(y\) jest największą liczbą, będącą potęgą liczby pierwszej, która dzieli \(x.\)