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四种命题的关系

2015-09-10范忠良

考试周刊 2015年104期
关键词:逆命题

范忠良

摘 要: 四种命题的概念与表示形式,即如果原命题为:若p则q,则它的逆命题为:若q则p,即交换原命题的条件和结论即得其逆命题;否命题为:若?劭p则?劭q,同时否定原命题的条件和结论,即得其否命题;逆否命题为:若?劭q则?劭 p,即交换原命题的条件和结论,并且同时否定,即得其逆否题;两个互为逆否的命题同真或同假.

关键词: 原命题 逆命题 否命题 逆否命题

在数学中用语言、符号或式子表达时,可判断真假的陈述句叫做命题,其中判断为真的语句叫真命题,判断为假的语句叫假命题.数学中的定义、公理、定理、公式等都是真命题.

逻辑联接词有“或”、“且”、“非”,不含逻辑联接词的命题叫简单命题,由简单命题与逻辑联接词构成的命题叫复合命题,复合命题构成的形式有三种:“p或q”、“p且q”、“p非q”.

“马有四条腿”,“迭部县是甘南州的一个县”,“等边三角形的三个角相等”,这三句话是不是命题?是命题.因为这三句话是判断一件事情的语句,下面做几个变化:第一,把这三个命题的条件与结论找出来,然后将它们互换;第二,将条件与结论分别否定后写出新的句子;第三,将否定了的条件与结论互换看得到什么样的句子.

1.①马有四条腿;②有四条腿的是马;③不是马的没有四条腿;④没有四条腿的不是马.

2.①迭部县是甘南州的一个县;②甘南州的一个县是迭部;③不是迭部县就不是甘南州的县;④不是甘南州的县就不是迭部县.

3.①等边三角形的三个角相等;②三个角相等的三角形是等边三角形;③不是等边三角形的三个角不相等;④三个角不相等的三角形不是等边三角形.

你可能会想,第一组的②③与第二组的②③是错误的,它不是真命题.然而它们确实是命题,因为它们也是判断一件事情的语句,不论判断错误还是正确,都是命题.下面我们讨论它们之间的关系.

由前面的变化可知,这三组命题的①与②命题中,一个命题的题设(即条件)与结论分别是另一个命题的结论与题设,那么这两个命题称为互逆命题,把其中一个叫做原命题时,另一个就叫做它的逆命题.在①与③两个命题中,一个命题的题设与结论分别是另一个命题的题设与结论的否定.这样的两个命题互否命题,把其中的一个叫做原命题时,另一个叫做它的否命题.①与④两个命题中,一个命题的题设与结论分别是另一个命题的结论与题设的否定,这样的两个命题叫做互为逆否命题,把其中一个叫做原命题时,另一个就叫做它的逆否命题.

若用A与B分别表示原命题的题设与结论,用A与B分别表示A与B的否命题,则四种命题的形式如下:原命题:若p成立,则q就成立,或“p?圯q”;逆命题:若q成立,则p就成立,或“q?圯p”;否命题:若?劭p成立,则?劭q就成立,或“?劭p?圯?劭q”;逆否命题:若?劭q成立,则?劭p就成立,或“?劭q?圯?劭p”.

对照第一组的四种命题,我们观察得到:同一个命题的否命题与逆命题是互逆的;同一个命题的逆命题与逆否命题是互否的;同一个命题的逆命题与否命题是互逆的.

下面我们再看看第一组的四种命题:①正确而②不正确,而第三组中①正确,②也正确,所以说,原命题正确,它的逆命题不一定正确.同样看到第二组的①正确而③不正确,第三组中的②③同时正确,由此可知:原命题正确,它的否命题不一定正确.观察第三组中的①与④,发现它们分别是同时正确,由此可见:原命题正确,那么它们的逆命题一定正确.

写出一个命题的逆命题,否命题及逆否命题的关键是分清原命题的条件与结论,然后按定义来写.在判断原命题及其逆命题、否命题及逆否命题的真假时,要借助原命题与其逆否命题同真或同假,逆命题与否命题同真或同假来判定.

1.四种命题间的逆否关系

原命题与逆命题互为逆命题,否命题与逆否命题互为逆命题;原命题与否命体互为否命题,逆命题与否命题互为否命题;原命题与逆否命题互为逆否命题,否命题与逆命题互为逆否命题.

上面是四中命题之间的相互关系,那么它们的真假性是否也有一定的相互关系呢?观察下面四个命题:

(1)若f(x)是正弦函数,则f(x)是周期函数;(2)若f(x)是周期函数,则f(x)是正弦函数;(3)若f(x)不是正弦函数,则f(x)不是周期函数;(4)若f(x)不是周期函数,则f(x)不是正弦函数.

(2)以上面四个命题为例,并命题(1)是原命题,容易判断,原命题(1)是真命题,它的逆命题(2)是假命题,它的否命题(3)也是假命题,而它的逆否命题(4)是真命题.由于逆命题与否命题也是互为逆否命题,因此四种命题的真假性之间的关系就不难表述.

2.四种命题的真假关系

(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假关系;(2)两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有确定的关系.

由于原命题与它的逆否命题有相同的真假性,因此在直接证明某一个命题为真命题有困难时,可以通过证明它的逆否命题为真命题,间接证明原命题为真命题.

例:证明:若x2+y2=0,则x=y=0.

证明:若x、y中至少有一个不为0,不妨设x≠0,则x2>0,所以x2+y2>0,也就是说x2+y2≠0.

因此,原命题的逆否命题为真命题,原命题也是真命题.

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