Ejercicios Sistema Formal

Ejercicio 8.

Por convención se asumirá $ \ \mathbb{N}=\left\{1,2,3, \ldots \right\}$. Sea $\mathcal{A}$ un conjunto con las siguientes características:
a). $\mathcal{A}=\left \{ 1, -2, 3, -5, 0 \right \}$
Signos auxiliares: $\left \{ +, \times, (, ) \right \}$
b). Toda cadena finita de signos del alfabeto cuya suma o multiplicación sea un número natural.


Resuelva:

a. Indique si las siguientes cadenas son f.b.f.

    1. $ \ (-5) + 0  = -5 \ y \ -5 \notin \mathbb{N} \ no \ es \ f.b.f.$
    2. $ \ 1\times 1+(-2) =  0 \  no \ es \ f.b.f.$
    3. $ \ 3+3+(-2)+(-2)=2 \ es \ f.b.f  \ y \ 2\in \mathbb{N}$
    4. $ \ 0 \times 0 +0 = 0 \ no \ es \ una \ f.b.f.$
    5. $ \ 1+1+(-5) \times (-5) = 27 \in \mathbb{N}$, es una $f.b.f.$
    6. $ 0 \times (-5) + (-5) \times 0 = 0 \notin \mathbb{N}$. no es una $f.b.f.$

b. Regla de formación: Toda cadena finita de signos del alfabeto cuya suma o multiplicación sea un número natural, donde $1+3$ y $3+1$ son f.b.f diferentes.

    $\mathcal{A}_1=\left \{ 1, \ 0 \right \}: \ 1+0, \ 0+1;  dos \ f.b.f.$  
    $\mathcal{A}_2=\left \{ 1, \ 3 \right \}: \ 1+3, \ 3+1, 3\times 1 $ 3 $f.b.f.$
    $\mathcal{A}_3=\left \{ -2, \ 3\right \}: \ 3+(-2), \ -2+3 \ 2 \ f.b.f.$
    $\mathcal{A}_4=\left \{ -2, \ -5 \right \}: -2 \times (-5), \ -5 \times (-2) \ dos \ f.b.f.$
    $\mathcal{A}_5=\left \{ 3, \ 0 \right \}: 3+0, \ 0+3 \ dos \ f.b.f.$
Las demás combinaciones no son f.b.f, pues el resultado no pertenece a los Naturales.


Ejercicio 10

Consideremos un conjunto $\mathcal{A}$ con la siguiente estructura.

    a. Alfabeto : {$a, \ b, \ c$}
    b. Regla de formacion: Toda cadena finita de signos del alfabeto que inician en $a \ $ y terminan         en $c$
    c. Reglas de Inferencia:
        
        $i$. Todo signo del alfabeto puede ser triplicado.

        $ii$. Cualquier cadena de dos signos puede ser omitida siempre y cuando la cadena resultante           sea  f.b.f.

        $iii$. Las cadenas $aa$ , $bb$ y $cc$ pueden ser reemplazadas por $b$, $c$ y $a$                             respectivamente siempre que sea una f.b.f.

        $iv$. No hay otra regla.

    d. Axioma: $abc$

    e. Teoremas:
     
        1. $abcbc$
        2. $acac$
        3. $ac$

demostracion:
1.  
    $i.$ $abc \ \ \  \ldots$ Axioma.
    $ii.$ $a \underbrace{aa}_{*}b \underbrace{bb}_{**}c \ \ \ \ \ldots$ Regla i. en $i$
    $iii.$ $abcbc \ \ \ \ldots$ Regla iii. en $ii. \ (*, \ **)$ $\Box$

2.
    $i.$ $abcbc \ \ \ \ldots$  Teorema 1.
    $ii.$ $a \underbrace{bb} bcb \underbrace{cc} c \ \ \ \ldots$ Regla i. en $i.$
    $iii.$ $acb \underbrace{c} bac \ \ \ \ldots $ Regla iii. en $ii.$
    $iv.$ $ac \underbrace{ba} \underbrace{cb}ac \ \ \ \ldots$ Regla i. en $iii.$
    $v.$ $acac \ \ \ \ldots$ Regla ii. en $iv.$ $\Box$

3.
    $i.$ $a\underbrace{ca}c \ \ \ \ldots$ Teorema 2.
    $ii.$ $ac \ \ \ \ldots$ Regla ii. en $i.$ $\Box$

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