邏輯、集合與證明的語言
逆否命題
「如果 P,那麼 Q」的逆否命題是「如果非 Q,那麼非 P」——把兩部分各取否定再對調。奇妙之處在於:逆否命題總是與原命題邏輯等價:它們的真值表完全相同,所以一個為真若且唯若另一個為真。這就為攻克任何蘊涵免費提供了第二條戰線。
這裡的等價並非巧合,而是命題邏輯的一條定理,可由蘊涵的真值表直接證明。直觀地說,「每當 P 則 Q」與「一旦 Q 不成立,則 P 也必不成立」說的是同一件事。日常版本:「如果它是狗,那麼它是哺乳動物」所攜帶的內容,恰與「如果它不是哺乳動物,那麼它不是狗」相同。
這一等價支撐著逆否證法:要證「如果 P 那麼 Q」,可改為假設非 Q 並推出非 P。這往往會大大簡化——被否定的結論可以成為一個具體、可用的假設。(逆否證法與反證法密切相關但不完全相同,反證法是同時假設 P 與非 Q 並尋求任何荒謬。)務必小心:逆否命題是等價的,逆命題則不是。
要證「如果 n^2 為偶則 n 為偶」,可證其逆否命題「如果 n 為奇則 n^2 為奇」:設 n = 2k+1,則 n^2 = 4k^2 + 4k + 1 = 2(2k^2 + 2k) + 1,為奇數。證畢。
逆否證法把一個棘手的目標變成一次輕鬆的直接計算。
另見