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등식이론: 전이

a=b, b=c 이면 a=c의 증명



(증명)


a = b, b = c가 성립한다고 하자.


그런데

등식이론의 반사에 의하면

b = b 가 성립한다.


또한

a = b 이므로

등식이론의 대칭에 의하면

b = a …②가 성립한다.


또한

전제조건으로

b = c 이 성립한다.


이제

②, ③을 이용하여

①에 치환대입해보자.



b = b 에서

①의 좌변에는 b = a …② 이므로 b 대신 a를 대입하고,

①의 우변에는 b = c  이므로 b 대신 c를 대입한다.


그러면

a = c


a = b, b = c 이면 a = c





등식이론: 반사

a = a의 증명


(증명)


≠ a라고 가정하자.


그러면

a

공집합 = {g | g ≠ g}의 원소가 되어

공집합 = {a}가 된다.


이것은

공집합 = {}에 모순.


따라서

a = a






등식이론: 대칭

a=b이면 b=a의 증명



(증명)


a=b가 성립한다고 하자.


그런데

등식이론의 반사에 의해

a=a 가 성립한다.


a=b라면

a 대신 b로 치환대입해도 됨을 의미한다.


①의 좌변에만 치환대입을 적용하면

b = a


①의 우변에만 치환대입을 적용하면

a = b


①의 양변 모두에 치환대입을 적용하면

b = b


a = b라면

a = a에 치환대입을 적용하여

다음이 얻어진다.


b = a

a = b

b = b


따라서

a = b 이면 b = a

a = b 이면 a = b

a = b 이면 b = b