--- Título: Si ¬(∀x)P(x), entonces (∃x)¬P(x). Autor: José A. Alonso --- [mathjax] Demostrar con Lean4 que si \\(¬(∀x)P(x)\\), entonces \\((∃x)¬P(x)\\). Para ello, completar la siguiente teoría de Lean4:
import Mathlib.Tactic
variable {α : Type _}
variable (P : α → Prop)
example
(h : ¬ ∀ x, P x)
: ∃ x, ¬ P x :=
by sorry
Demostración en lenguaje natural
Por reducción al absurdo, supongamos que \\(¬(∃x)¬P(x)\\). Para obtener contradicción, demostraremos la negación de la hipótesis; es que \\((∀x)P(x)\\). Para ello, sea \\(y\\) un elemento cualquiera y tenemos que demostrar \\(P(y)\\). De nuevo, lo haremos por reducción al absurdo: Para ello, supongamos que \\(¬P(y)\\). Entonces, se tiene que \\((∃x)¬P(x)\\) en contradicción con nuestro primer supuesto de \\(¬(∃x)¬P(x)\\).
Demostraciones con Lean4
import Mathlib.Tactic
variable {α : Type _}
variable (P : α → Prop)
-- 1ª demostración
-- ===============
example
(h : ¬ ∀ x, P x)
: ∃ x, ¬ P x :=
by
by_contra h1
-- h1 : ¬∃ x, ¬P x
-- ⊢ False
apply h
-- ⊢ ∀ (x : α), P x
intro y
-- y : α
-- ⊢ P y
show P y
by_contra h2
-- h2 : ¬P y
-- ⊢ False
exact h1 ⟨y, h2⟩
-- 2ª demostración
-- ===============
example
(h : ¬ ∀ x, P x)
: ∃ x, ¬ P x :=
not_forall.mp h
-- 3ª demostración
-- ===============
example
(h : ¬ ∀ x, P x)
: ∃ x, ¬ P x :=
by aesop
-- Lemas usados
-- ============
-- #check (not_forall : (¬∀ x, P x) ↔ ∃ x, ¬P x)
Demostraciones interactivas
Se puede interactuar con las demostraciones anteriores en Lean 4 Web.
Referencias