范忠良
摘 要: 四種命題的概念與表示形式,即如果原命題為:若p則q,則它的逆命題為:若q則p,即交換原命題的條件和結(jié)論即得其逆命題;否命題為:若?劭p則?劭q,同時否定原命題的條件和結(jié)論,即得其否命題;逆否命題為:若?劭q則?劭 p,即交換原命題的條件和結(jié)論,并且同時否定,即得其逆否題;兩個互為逆否的命題同真或同假.
關(guān)鍵詞: 原命題 逆命題 否命題 逆否命題
在數(shù)學(xué)中用語言、符號或式子表達時,可判斷真假的陳述句叫做命題,其中判斷為真的語句叫真命題,判斷為假的語句叫假命題.數(shù)學(xué)中的定義、公理、定理、公式等都是真命題.
邏輯聯(lián)接詞有“或”、“且”、“非”,不含邏輯聯(lián)接詞的命題叫簡單命題,由簡單命題與邏輯聯(lián)接詞構(gòu)成的命題叫復(fù)合命題,復(fù)合命題構(gòu)成的形式有三種:“p或q”、“p且q”、“p非q”.
“馬有四條腿”,“迭部縣是甘南州的一個縣”,“等邊三角形的三個角相等”,這三句話是不是命題?是命題.因為這三句話是判斷一件事情的語句,下面做幾個變化:第一,把這三個命題的條件與結(jié)論找出來,然后將它們互換;第二,將條件與結(jié)論分別否定后寫出新的句子;第三,將否定了的條件與結(jié)論互換看得到什么樣的句子.
1.①馬有四條腿;②有四條腿的是馬;③不是馬的沒有四條腿;④沒有四條腿的不是馬.
2.①迭部縣是甘南州的一個縣;②甘南州的一個縣是迭部;③不是迭部縣就不是甘南州的縣;④不是甘南州的縣就不是迭部縣.
3.①等邊三角形的三個角相等;②三個角相等的三角形是等邊三角形;③不是等邊三角形的三個角不相等;④三個角不相等的三角形不是等邊三角形.
你可能會想,第一組的②③與第二組的②③是錯誤的,它不是真命題.然而它們確實是命題,因為它們也是判斷一件事情的語句,不論判斷錯誤還是正確,都是命題.下面我們討論它們之間的關(guān)系.
由前面的變化可知,這三組命題的①與②命題中,一個命題的題設(shè)(即條件)與結(jié)論分別是另一個命題的結(jié)論與題設(shè),那么這兩個命題稱為互逆命題,把其中一個叫做原命題時,另一個就叫做它的逆命題.在①與③兩個命題中,一個命題的題設(shè)與結(jié)論分別是另一個命題的題設(shè)與結(jié)論的否定.這樣的兩個命題互否命題,把其中的一個叫做原命題時,另一個叫做它的否命題.①與④兩個命題中,一個命題的題設(shè)與結(jié)論分別是另一個命題的結(jié)論與題設(shè)的否定,這樣的兩個命題叫做互為逆否命題,把其中一個叫做原命題時,另一個就叫做它的逆否命題.
若用A與B分別表示原命題的題設(shè)與結(jié)論,用A與B分別表示A與B的否命題,則四種命題的形式如下:原命題:若p成立,則q就成立,或“p?圯q”;逆命題:若q成立,則p就成立,或“q?圯p”;否命題:若?劭p成立,則?劭q就成立,或“?劭p?圯?劭q”;逆否命題:若?劭q成立,則?劭p就成立,或“?劭q?圯?劭p”.
對照第一組的四種命題,我們觀察得到:同一個命題的否命題與逆命題是互逆的;同一個命題的逆命題與逆否命題是互否的;同一個命題的逆命題與否命題是互逆的.
下面我們再看看第一組的四種命題:①正確而②不正確,而第三組中①正確,②也正確,所以說,原命題正確,它的逆命題不一定正確.同樣看到第二組的①正確而③不正確,第三組中的②③同時正確,由此可知:原命題正確,它的否命題不一定正確.觀察第三組中的①與④,發(fā)現(xiàn)它們分別是同時正確,由此可見:原命題正確,那么它們的逆命題一定正確.
寫出一個命題的逆命題,否命題及逆否命題的關(guān)鍵是分清原命題的條件與結(jié)論,然后按定義來寫.在判斷原命題及其逆命題、否命題及逆否命題的真假時,要借助原命題與其逆否命題同真或同假,逆命題與否命題同真或同假來判定.
1.四種命題間的逆否關(guān)系
原命題與逆命題互為逆命題,否命題與逆否命題互為逆命題;原命題與否命體互為否命題,逆命題與否命題互為否命題;原命題與逆否命題互為逆否命題,否命題與逆命題互為逆否命題.
上面是四中命題之間的相互關(guān)系,那么它們的真假性是否也有一定的相互關(guān)系呢?觀察下面四個命題:
(1)若f(x)是正弦函數(shù),則f(x)是周期函數(shù);(2)若f(x)是周期函數(shù),則f(x)是正弦函數(shù);(3)若f(x)不是正弦函數(shù),則f(x)不是周期函數(shù);(4)若f(x)不是周期函數(shù),則f(x)不是正弦函數(shù).
(2)以上面四個命題為例,并命題(1)是原命題,容易判斷,原命題(1)是真命題,它的逆命題(2)是假命題,它的否命題(3)也是假命題,而它的逆否命題(4)是真命題.由于逆命題與否命題也是互為逆否命題,因此四種命題的真假性之間的關(guān)系就不難表述.
2.四種命題的真假關(guān)系
(1)兩個命題互為逆否命題,它們有相同的真假關(guān)系;(2)兩個命題互為逆命題或互為否命題,它們的真假性沒有確定的關(guān)系.
由于原命題與它的逆否命題有相同的真假性,因此在直接證明某一個命題為真命題有困難時,可以通過證明它的逆否命題為真命題,間接證明原命題為真命題.
例:證明:若x2+y2=0,則x=y=0.
證明:若x、y中至少有一個不為0,不妨設(shè)x≠0,則x2>0,所以x2+y2>0,也就是說x2+y2≠0.
因此,原命題的逆否命題為真命題,原命題也是真命題.