基礎:何謂分析
反例
如果有人斷言「所有天鵝都是白的」,你無需任何理論去反駁他——一隻黑天鵝就一勞永逸地了結了此事。反例就是那隻黑天鵝:一個足以摧毀全稱論斷的、具體的單一個案。
反例是一個明確的實例,它滿足某全稱命題的假設,卻違背其結論,從而證明該命題為假。因為形如「對所有 x,P(x)」的論斷,只要存在一個使 not-P(x) 的 x 便被推翻,所以反例在邏輯上是決定性的——再多的正面例證也救不了一個有反例的論斷。
在分析中,反例所做的遠不止反駁:它還能磨利。當一個貌似可信的定理失敗時,反例恰好揭示出需要添加哪條額外假設才能挽救它。連續函數的逐點極限不一定連續——這個反例正是促使人們引入更強的一致收斂概念的動因。尋找反例,也是對任何你忍不住要相信的猜想最快的誠實檢驗。
論斷:「若函數連續,則它一致連續。」反例:f(x) = 1/x 在 (0, 1) 上連續卻不一致連續——在 0 附近,x 的同樣變化會使 f 產生越來越大的跳變。一個例子便推翻了該論斷,並表明缺失的假設是定義域的緊性。
反例點出了缺失的假設:緊的定義域。
另見