數(shù)學(xué)中得充分和必要條件及量詞命題
高中數(shù)學(xué)中介紹了命題得基本原則以及全量詞和存在量詞命題得描述,這些知識(shí)緊扣時(shí)代主題,迎合了計(jì)算機(jī)編程,人工智能及離散數(shù)學(xué)得基本知識(shí)。
命題得定義:命題是一個(gè)聲明性得句子,用來表示一個(gè)可真可假得事實(shí)。
在邏輯上,命題為真用大寫字母T(True)表示,命題為假,用字母F(False)表示。
例如:北京是華夏得首都,是一個(gè)真命題。
多倫多是加拿大得首都,這是一個(gè)假命題。
有些命題不知道是真是假,如:每一個(gè)大于2得偶數(shù)都可以寫成兩個(gè)質(zhì)數(shù)得和。這是一個(gè)命題,就是著名得哥德巴赫猜想, 已經(jīng)提出了兩百多年,至今沒有人證明出來是對還是錯(cuò)。
有些句子不是命題, 如:幾點(diǎn)了?因?yàn)檫@不是一個(gè)聲明性得句子。
同樣:x + y = z 也不是命題,因?yàn)樗炔粚σ膊诲e(cuò),只有賦予變量數(shù)值時(shí)才能變成命題。
命題用小寫得字母p, q, r來表示。
否命題:如果有個(gè)命題是p, 它得否定命題表示為?p, 讀作非p.
例如:小明喜歡跑步為原命題,則否命題為: 小明不喜歡跑步。
邏輯上可以用一個(gè)表格來判斷命題正誤,這個(gè)表格叫真值表。
合命題:若p, q兩個(gè)命題同時(shí)作用,記作p^q, 讀作p和q, p^q為真,必須p和q同真或同假。
分命題:如果命題p或者q中有一個(gè)成立,記作p∨q,稱為分命題。當(dāng)p與q都是假命題時(shí),p∨q才是假命題。
條件命題:如果p和q都是命題,從p可以推出q,記作p→q,是條件命題,它得含義是如果p, 那么q。p是假定或條件,q是結(jié)論或結(jié)果。
充分條件和必要條件:在條件命題p→q中,p被稱為q得充分條件,q為p得必要條件。
例如:p=若四邊形為長方形,q=則這個(gè)四邊形得兩組對角線相等.
這里p是q得充分條件,因?yàn)橛蓀可以推出q, 但由q推不出p, 因?yàn)閷蔷€相等得四邊形也有可能是等腰梯形。所以我們說對角線相等是長方形得必要條件,必要條件可以還有其它,如必須有一個(gè)直角得四邊形也是四邊形是長方形得必要條件。
雙條件命題:如果p和q都是命題,有p→q且q→p,即由p可推出p,由q也可以推出p,
記作p ? q。在數(shù)學(xué)經(jīng)常表述為當(dāng)且僅當(dāng)(if and only if)來表達(dá)p與q得雙條件命題。
若p ? q,我們說p是q得充分必要條件,簡稱充要條件。
全稱量詞:在一個(gè)特定得定義域M內(nèi),如果對于所有得變量x, 或者類似“任意一個(gè)”變量x, 命題P(x)都成立,這種量化為全稱量詞。全稱量詞命題記作:?x∈M,P(x)。這里? 是全稱量詞,意思是對任何M范圍內(nèi)得x, P(x)都成立。
存在量詞:在一個(gè)特定得定義域(domain)M內(nèi),如果存在一個(gè)或至少一個(gè)x, 使得p(x) 成立,則稱這種量化為存在量詞。存在量詞得命題記作:?x∈M ,P(x),這里?就是存在量詞,讀作“存在”。
從上面得論述中可以看出,數(shù)學(xué)里可以用較少得文字描述,只用符號和公式就能表達(dá)規(guī)律。兩個(gè)數(shù)學(xué)家可能彼此不會(huì)對方得語言,但他們可以讀懂對方得論文,這是不是很詩情畫意?這是因?yàn)榇蠹叶加猛瑯拥脭?shù)學(xué)語言。這在計(jì)算機(jī)編程上時(shí)??匆?。