Provide direct derivations using just the equivalence and inference rules we we have worked with so far.


1.  P -> (Q & R), ~P -> S,  ~S  |-  P & Q

1.  P -> (Q & R)
2.  ~P -> S
3.  ~S                      \show P & Q      
4.  P v S                    2, Impl
5.  P                          3,4, DS
6.  ~P v (Q & R)         1,  Impl
7.  Q & R                   5,6,   DS
8.  Q                          7,  Simp
9.  P & Q                   5,8,  Conj

2.  ~(P v ~Q),  P v S, ~T  |-  Q v T

1.  ~(P v ~Q)
2.   P v S          
3.  ~T                    
\show  Q v T
4.  ~P & Q             1,  DM
5.  Q                      4,  Simp
6.  Q v T                 5,  Add                   note that "~T" turns out to be an irrelevant premise that plays no role in the proof

3.  (P v Q) -> (R v S), P & ~R |- S

          1. (P v Q) -> (R v S)
          2.  P & ~R                 \ show S
          3.  ~(P v Q) v (R v S)   1,  Impl
          4.  P                          2,  Simp
          5.  P v Q                    4,  Add
          6.  R v S                    3,5,  DS
          7.  ~R                        2,  Simp
          8.  S                          6,7,  DS 

4.   (P & Q) -> (R & S),  P, Q |- S

1.  (P & Q) -> (R & S)
2.  P
3.  Q                                  \show  S
4.  P & Q                            2,3,  Conj
5.  ~(P & Q) v (R & S)          1,  Impl
6.  R & S                            4,5,  DS
7.  S                                   6,  Simp   

5.  P -> Q, Q -> R, S -> T, P v S, ~T  |-  R

1.  P -> Q
2.  Q -> R
3.  S -> T
4.  P v S
5.  ~T                                \show R
6.  ~S v T                          3,  Impl
7.  ~S                               5,6,  DS
8.  P                                 4,7,  DS
9.  ~P v Q                         1,  Impl
10.  Q                                8,9,  DS
11.  ~Q v R                        2,  Impl
12.  R                                10,11,  DS