我正试图(经典地)证明
~ (forall t : U, phi) -> exists t: U, ~phi
在Coq。我想要做的就是证明它是相反的:
1. Assume there is no such t (so ~(exists t: U, ~phi))
2. Choose arbitrary t0:U
3. If ~phi[t/t0], then contradiction with (1)
4. Therefore, phi[t/t0]
5. Conclude (forall t:U, phi)
我的问题在于第(2)和(5)行。我无法弄清楚如何 选择U的任意元素,证明一些事情 它,并结束了。
任何建议(我不承诺使用对立面)?
答案 0 :(得分:13)
为了模仿你的非正式证明,我使用经典公理¬¬P→P(称为NNPP)[1]。
应用之后,您需要用A:¬(∀x:U,φx)和B:¬(∃x:U,φx)来证明False
。 A和B是推断False
的唯一武器。我们试试A [2]。所以你需要证明∀x:U,φx。为了做到这一点,我们采用任意t 0并试图证明φt0成立[3]。现在,由于你处于经典设置[4],你知道φt0成立(并且它已完成[5])或¬(φt0)成立。但后者是不可能的,因为它会与B [6]相矛盾。
Require Import Classical.
Section Answer.
Variable U : Type.
Variable φ : U -> Prop.
Lemma forall_exists:
~ (forall x : U, φ x) -> exists x: U, ~(φ x).
intros A.
apply NNPP. (* [1] *)
intro B.
apply A. (* [2] *)
intro t₀. (* [3] *)
elim classic with (φ t₀). (* [4] *)
trivial. (* [5] *)
intro H.
elim B. (* [6] *)
exists t₀.
assumption.
Qed.