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對位證明法

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對位證明法[1](英語:proof by contrapositive,又或者proof by negation),或稱否定證明法逆否命題法[2],是邏輯數學的其中一個證明方法。其與反證法相似,但是是不同的概念。根據邏輯,「」等於「」,即取其逆否命題[3]

需要注意,對位證明法與反證法不同。

定義

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給予給予初始實質條件命題「若P,則Q」:,對位證明法證明其邏輯等價的逆否命題「若非Q,則非P」:的真值。

邏輯上,對立證明法的可用性可以以比較逆否命題和原命題的真值表證明,即證明的真值完全一樣:

T T F F T T
T F F T F F
F T T F T T
F F T T T T

例子

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  • 「我的媽媽是女人。」需要證明的逆否命題是「不是女人就不是我的媽媽。」
  • 「若是單數,則是雙數。」需要證明的逆否命題是「若不是雙數,則不是單數。」

反證法與對立證明的分別

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反證法:假設 正確,,發現 不對,於是證明 正確。

否定證明:證明 正確,於是轉換證明 正確。

證明例子

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證明「假設 是雙數,則 都會是雙數。」

證明:

逆否命題:「假設 不是雙數,則 也不是雙數。」

換句話講,即係「假設 是單數,則 也是單數。」

因為 是單數,所以 是整數。

因為 是整數,所以 是單數。

集合論例子

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如果 都是set),而他們符合 。證明如果 ,則

證明

如果用直接證明,會很麻煩。但是,如果利用對立證明,即假設 則會簡單得多。

因為 ,而 ,所以

這樣 一定成立。

更多例子

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以下命題都可以用對立證明證真:

  • 假設 都是自然數。如果 單數,則 都是單數。
  • 假設 都是實數。如果 無理數,則 或者 是無理數。

參見

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參考

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  1. ^ 【学习笔记】离散数学(Discrete Math) - 证明 Proof 3. blog.csdn.net. [2021-11-18]. (原始內容存檔於2021-11-18). 
  2. ^ 反證法與逆否命題法. 線代啟示錄. 2016-03-17 [2021-11-18]. (原始內容存檔於2021-11-18) (英語). 
  3. ^ Mariotti, M. A. (2006). Proof and proving in mathematics education. Handbook of research on the psychology of mathematics education: Past, present and future, 173-204