MATHEMATISCHES INSTITUT DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN Wintersemester 2010/11 Blatt 7 Prof. Dr. Wilfried Buchholz Übungen zur Vorlesung “Mathematische Logik” Aufgabe 25 Sei L = {f, R}, wobei f ein 1-st. Funktionszeichen und R ein 2-st. Relationszeichen. Man beweise für beliebige L-Strukturen M, M0 : M ≡ M0 und M endlich =⇒ M ∼ = M0 . [Hinweis: Für jede endliche L-Struktur M kann man explizit eine Formel A angeben, so daß für jede L-Struktur M0 gilt: M0 |= A ⇐⇒ M0 ∼ = M. ] Definition Eine Klasse S von L-Strukuren heißt (endlich) axiomatisierbar , wenn es ein (endliches) Axiomensystem Σ mit S = ModL (Σ) gibt. Aufgabe 26 Es sei S ein Klasse von L-Strukturen und S = {M : M ist L-Struktur & M 6∈ S}. Ferner sei Σ eine Menge von L-Sätzen. — Man beweise: (a) S endlich axiomatisierbar ⇐⇒ Es gibt einen L-Satz A mit S = ModL ({A}). (b) M ∈ S & M0 ∈ S & M ≡ M0 =⇒ S nicht axiomatisierbar. (c) S endlich axiomatisierbar ⇐⇒ S und S sind axiomatisierbar. (d) ModL (Σ) endlich axiomatisierbar =⇒ es gibt ein endliches ∆ ⊆ Σ mit ModL (Σ) = ModL (∆). Aufgabe 27 Sei L ein Sprache. Man beweise: (a) Wenn S eine Klasse von endlichen L-Strukturen ist, so daß für jedes n ∈ IN ein M ∈ S mit card(|M|) ≥ n existiert, dann ist S nicht axiomatisierbar. (b) Die Klasse aller unendlichen L-Strukturen ist axiomatisierbar, aber nicht endlich axiomatisierbar. Aufgabe 28 Man beweise: (a) Die Klasse aller Körper der Charakteristik 0 ist axiomatisierbar, aber nicht endlich axiomatisierbar. (b) Gilt ein Satz A in allen Körpern der Charakteristik 0, so existiert ein n0 ∈ IN, so daß A auch in allen Körpern mit Charakteristik p ≥ n0 gilt. Abgabetermin: Mittwoch, 8. 12. 2010, 14hct im Übungskasten.