在邏輯學中,判斷是對客觀事物所有肯定或否定的思維形式,所以判斷有真有假。判斷的真假要看判斷是否符合思維對象的實際情況,并要通過檢驗。數學判斷是關于數學對象及其屬性的判斷。命題是數學邏輯的名詞,在數學中用來表示數學判斷的語句或符號的組合稱數學命題。
1.命題的定義:可以判斷真假的語句叫命題。
2.命題的分類:命題分為簡單命題和復合命題,把簡單命題用一些邏輯聯結詞(或,且,非)聯結起來,就構成了復合命題。
3.關于聯結詞“或”“且”的理解:復合命題“p或q”“p且q”是用聯結詞“或”“且”聯結兩個命題p與q,既不能用“或”與“且”去聯結兩個命題的條件,也不能聯結兩命題的結論。
例1.(1)已知p:方程(x-1)(x-2)=0的根為x=1;q:方程(x-1)(x-2)=0的根為x=2,寫出“p或q”
(2)p:四條邊相等的四邊形是正方形;q:四個角相等的四邊形是正方形,寫出“p且q”
錯解:(1)p或q:方程(x-1)(x-2)=0的根為x=1或x=2;
(2)p且q:四條邊相等且四個角相等的四邊形是正方形。
分析:(1)、(2)中的p、q都是假命題,所以“p或q”“p且q”也都是假命題,而在解答中給出的兩個答案(也是命題)卻是真命題。錯誤原因:(1)聯結了兩個命題的結論;(2)聯結了兩個命題的條件。
正解:(1)p或q:方程(x-1)(x-2)=0的根為x=1或方程(x-1)(x-2)=0的根為x=2;
(2)p且q:四條邊相等的四邊形是正方形且四個角相等的四邊形是正方形。(這兩個命題都是假的)。
例2.p:菱形的對角線互相平分;q:菱形的對角線互相垂直,寫出“p且q”解:p且q:菱形的對角線互相平分且(菱形的對角線互相)垂直。
注:在不影響命題真的情況下,可以省略兩個命題的同一主語,如上述命題括號里的可省略。
4.關于“非”的理解:
(1)“非p”只否定p的結論:“非”就是否定的意思,設p表示一命題,若否定命題p則得一新命題非p,“非p”也叫命題的否定,與下面要說的“否命題”不同,“非p”只否定命題的結論不能否定條件,也不能將條件和結論都否定,要寫“非p”應先弄清p的條件和結論。
例3.p:方程x2-5x+6=0有兩個相等的實根,寫出“非p”
錯解:“非p”:方程x2-5x+6=0有兩個不相等的實根;
分析:命題p的條件是:“方程x2-5x+6=0”,結論是“有兩個相等的實根”,所以“非p”應否定“有”而不能否定“相等”。
所以“非p”:方程x2-5x+6=0沒有兩個相等的實根。
(2)p與“非p”真假必須相反
例4.寫出例1.(2)中p的“非p”
錯解:“非p”:四條邊相等的四邊形不是正方形;
分析:因為p是假命題,所以“非p”肯定是真命題,而上述“非p”也是假命題。
正解:“非p”:四條邊相等的四邊形不都是正方形。
注:“是”的否定有時為“不是”,有時為“不都是”要看“是”的含義而定。
(3)“非p”必須包含p的所有對立面:“非”相當于集合在全集中的補集,假定p與“非p”的結論所對應的集合分別是A、B,則必須滿足A∪B=(全集)A∩B=Φ,“非p”的結論必須包含p的結論的所有對立面,這樣就為后面我們學習“反證法”奠定了基礎。
例5.p:方程x2-5x+6=0有兩個相等的實根,寫出“非p”
解:因為實系數一元二次方程的解的情況有三種,任何一種的否定都應該包含另外兩種,所以p的對立面是:方程x2-5x+6=0有兩個不相等的實根或無實根,故“非p”:方程x2-5x+6=0沒有兩個相等的實根。
(4)“非p”必須使用否定詞語:一般地,寫一個命題p的“非p”必須使用否定詞語對正面敘述的詞語進行否定。
例6.p:方程x2-5x+6=0有實根,寫出“非p”
錯解:“非p”:方程x2-5x+6=0有虛根;盡管“虛”是“實”的否定,但“虛”不是否定詞,所以正解:“非p”:方程x2-5x+6=0無實根。
5.命題及其命題間的關系:
(1)命題的基本形式:若p則q我們按照p與q所在位置、肯定與否定的情況,有這樣的四種組合:原命題:若p則q;逆命題:若q則p;否命題:若非p則非q;逆否命題:若非q則非p。
注:否命題與命題的否定是不同的,一命題的否命題既否定結論,同時又否定條件,而這個命題的否定形式是若p則非q,即:只否定結論而不否定條件。如:命題若xy=0則x=0或y=0的否定形式是:若xy=0則x≠0且y≠0,其否命題是:若xy≠0則x≠0且y≠0。
(2)四種命題的形式及其關系,可用下圖表示:
6.四種命題與充要條件的關系:在四種命題的基礎上,要知道原命題與它的逆否命題是等價的,它的逆命題與它的否命題是等價的。條件的充分性與必要性與命題的四種形式有密切的聯系:
充分必要條件(對于假設p是使結論q能成立的充分必要條件)
p?圮q意味著兩方面內容:
(1)原命題:若p則q就是說p是q成立的充分條件;
(2)逆命題:若q則p就是說p是q成立的必要條件。
即:要證明條件p是結論q成立的充分條件時就證若p則q;要證明條件p是結論q成立的必要條件時就證若非p則非q,而若非p則非q為若p則q的否命題,它等價于逆命題(若q則p)因此說:如果原命題及其逆命題同時成立,那么條件p是結論q成立的充要條件。
故“非p”為:x>10或x<-2 記A={x| x>10或x<-2}
“非q”為:x>1+m或x<1-m記B={x| x>1+m或x<1-m}
因為非p是非q的必要不充分條件,即:非p←非q
所以B?哿A,所以有1-m≤-2且1+m≥10(但1-m=-2與1+m=10不能同時成立),又m>0所以m≥9為所求的取值范圍。
命題中的問題是很復雜的,中學只學習一些結構簡單的命題,上述一些觀點只是筆者在教學學習中的一點體會,不當之處希望專家老師們指正。
參考文獻:
1.沈康身.《數學的魅力》.上海辭書出版社
2.關于命題的困惑.中學數學教學參考.2002.1-2合期
3.十三院校協(xié)編組編.《中學數學教材教法》.高等教育出版社
作者單位:①延安市第一中學
②延安市安塞高級中學