En ∃y(x<y), el cuantificador ∃y liga las apariciones de y dentro de x<y.
Ningún cuantificador liga la aparición de x; x es la única variable libre.
Se cuentan variables libres distintas, no símbolos totales: la respuesta es 1.
EJERCICIO 2 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 2.
En (Q,<), ¿∃y(x<y) es verdadera para todo x? Responde sí/no.
PISTA 1
Una pista
Prueba y=x+1.
Un desarrollo posible.
Fijamos un racional x cualquiera, pues hay que justificar la afirmación para todos.
El racional y=x+1 pertenece al universo y verifica x<y.
La suma sirve para construir el testigo desde fuera del lenguaje.
Como esta construcción funciona para cualquier x, la respuesta es sí.
EJERCICIO 3 / 5Respuesta comprobable
Tu reto 3.
¿Cuántas soluciones tiene x·x=1 en Q?
PISTA 1
Una pista
Factoriza x²−1.
Un desarrollo posible.
La igualdad x·x=1 equivale a x²−1=0 en Q.
Se factoriza como (x−1)(x+1)=0; en un cuerpo un producto nulo tiene algún factor nulo.
Resultan x=1 y x=−1.
Son distintos y ambos verifican el original: hay 2 soluciones.
EJERCICIO 4 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 4.
Justifica que {a} es definible si se permite a como parámetro.
PISTA 1
Una pista
Construye una igualdad.
Un desarrollo posible.
Fijamos a como parámetro y proponemos la fórmula x=a.
El elemento a satisface la igualdad por reflexividad.
Cualquier solución x debe coincidir con a; así el conjunto de soluciones es exactamente {a}.
EJERCICIO 5 / 5Razonamiento · revisión personal
Tu reto 5.
Explica por qué un conjunto definible sin parámetros debe ser invariante por automorfismos.
PISTA 1
Una pista
Un automorfismo conserva símbolos, operaciones y verdad de fórmulas.
Un desarrollo posible.
Sea σ un automorfismo y D el conjunto definido por una fórmula φ sin parámetros.
La inducción sobre fórmulas conserva verdad: los átomos por definición de automorfismo, los conectivos por sus reglas y los cuantificadores transportando testigos mediante σ y su inversa.
Por tanto a∈D equivale a σ(a)∈D.
De aquí σ(D)=D, usando ambas direcciones de la equivalencia.