Example. 合法的归纳假设与循环论证

取 词项的集合 中的有限项, 树的术语见 树的基本术语 , 归纳方法采用 结构归纳原理 .

取 𝑃( 𝑡 ) 为“𝑡 至少含有一个叶子”.常量本身就是叶子,基准情况成立. 证明 𝑃( pred 𝑡 1 ) 时, 归纳假设 𝑃( 𝑡 1 ) 给出 𝑡 1 中有一个叶子; 加上 pred 根以后,那个叶子仍然存在. 证明 𝑃( if 𝑡 1 then 𝑡 2 else 𝑡 3 ) 时,任取某个孩子中的叶子即可. 对于 pred ( succ 0 ),先验证 𝑃( 0 ),再推出 𝑃( succ 0 ), 最后推出整项的性质,没有一步用到尚未证明的结论.

反过来,试图证明错误命题 𝑄( 𝑡 ):“𝑡 不含 pred”, 然后在 pred 𝑡 1 的情形里说“假定 𝑄( pred 𝑡 1 ),所以它不含 pred”, 就是循环论证:用待证结论本身支持待证结论. 它至多证明了 𝑄( pred 𝑡 1 )⟹𝑄( pred 𝑡 1 ), 没有证明归纳步骤要求的 𝑄( 𝑡 1 )⟹𝑄( pred 𝑡 1 ). 实际取 𝑡 1=0,前者 𝑄( 0 ) 为真,后者 𝑄( pred 0 ) 为假,反例立刻出现.

循环也可以藏在两步里: “为了证明父项满足 𝑃,先用父项满足 𝑃 来证明子项满足 𝑃,再由子项推出父项”. 两句话合起来仍然没有独立的起点.