2) 根据前提,t ₁ ≡s ₁,∈Φ,···,t ₙ≡s ₙ ∈Φ。因此,Φ ᴄ t ₁≡s ₁ ∧···∧t ₙ≡s ₙ 。由第五章习题5.14,Φt ₁≡s ₁,∧···∧t ₙ≡s ₙ →ft ₁ ···t ₙ≡fs ₁ ··· s ₙ。所以,Φᴄ ft ₁ ··· t ₙ ≡fs ₁ ···s ₙ ,即ft ₁ ···t ₙ ∼ fs ₁···s ₙ 。
第二条的验证留作习题。
4.3 习题 完成上面引理的证明。
对于Ը-项t,记其等价类{s│s是Ը-项且t∼s]为[t]。我们用全部的[t]组成一个论域(注意它是非空的),如下建立项结构与项解释:
4.4定义令Φ为极大一致的-公式集。与Φ对应的项结构=〈A,ŋ〉由如下条件定义:
1)论域A={[t]│t是Ը-项}。
2)对Ը的每个个体常项c,
=[c]。
3)对Ը的每个n元谓词P,
( [t ₁],···,[t ₙ] ),当且仅当,Pt ₁,···t ₙ ∈Φ。
4)对Ը的每个n元函数符号f,
( [t ₁],···,[t ₙ] )=[ft ₁ ···t ₙ]。
再定义赋值 ρ 为:
5) 对每个个体变项x,
ρ(x)=[x]。
令σ=〈,ρ〉。称σ为与Φ对应的项解释,记为σ Φ。
根据引理 4.2,上面定义3) 和
4) 中的条件与代表元t ₁,···,t ₙ的选择无关,因而我们的定义是合理的:
只要t ₁ ∼ s ₁,···,t ₙ ∼ S ₙ,就有ft ₁ ···t ₙ ∼fs ₁ ··· s ₙ,因此 ( [t ₁],···,[t ₙ] ) 的值是唯一的;
只要t ₁ ∼ s ₁,···,t ₙ ∼ s ₙ,就有Pt ₁,···t ₙ ∈Φ当且仅当Ps ₁ ···s ₙ ∈Φ,因此 ( [t ₁],···,[t ₙ] ) 是否成立总是确定的。
容易验证,σ Φ 把每一个Ը-项t解释为[t]:
4.5 引理 对每个Ը-项t,
σ Φ (t)=[t]:
证明:施归纳于项t。
1)t是个体常项或变项的情况,直接由定义4.4-2、5得到。
t=ft₁…tₙ。σ Φ (t)=f𝕶(σΦ (t₁),···,σΦ (tₙ) )
2) = f𝕶 ( [t₁],···,[tₙ] ) ( 归纳假设 )
=[ft₁ ··· tₙ] (定义4.4-4)。
项解释σΦ。就是我们所需要的Ը-解释。下面我们证明,对于包含证据的极大一致集Φ,项解释σΦ恰好满足Φ。
4.6Henkin定理 设Φ是包含
证据的极大一致Ը-公式集。对于任何对任何Ը-公式φ,
σ Φ (φ)=T,当且仅当,φ∈Φ。
证明:施归纳于φ的秩,即
r (φ)。
1) r (φ)=0。此时φ为原子公式。
i)φ=Pt ₁ ···t ₙ 。σ Φ (φ)=T,
当且仅当,( σΦ (t ₁),···,σΦ(t ₙ)),
当且仅当,( [t ₁],···,[t ₙ] ) (引理4.5),
当且仅当,Pt ₁,··· t ₙ ∈Φ (定义
4.4-3)。
ii) φ=t≡s。σΦ (φ)=T,
当且仅当,σΦ (t)=σΦ (s),
当且仅当,[t]=[s] ( 引理4.5 ),
当且仅当,t∼s,
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