邏輯、集合與證明的語言

蘊涵

蘊涵是形如「如果 P,那麼 Q」的陳述,其中 P 是前提(假設),Q 是結論。它的承諾很窄:只斷言每當 P 成立時 Q 也成立,而對 P 不成立時會發生什麼隻字不提。一個有用的形象是承諾——「如果下雨,我就帶傘」只有在下雨的某天你忘了帶傘時才算違背;晴天裡無論你怎麼做,承諾都依然成立。

真值表把這一點說得精確:「P 蘊涵 Q」僅在一種情形下為假,即 P 真而 Q 假;在其餘三種情形下都為真。特別地,若 P 為假,則蘊涵自動為真——這稱為空虛地為真。初學者常對此抵觸,但這正是我們所需要的:定理「如果 x > 2 那麼 x > 1」必須對每個實數 x 都成立,包括前提不成立的 x = 0。

分析中幾乎每條定理都是蘊涵,而證明「P 蘊涵 Q」的標準方法是假設 P 並推出 Q。現在值得區分兩個親戚:逆命題「如果 Q 那麼 P」(一個邏輯上不同的陳述)與逆否命題「如果非 Q 那麼非 P」(邏輯上等價,且往往更易證明)。把蘊涵與其逆命題混為一談,是最常見的推理錯誤之一。

「如果 x = 2 那麼 x^2 = 4」為真。其逆命題「如果 x^2 = 4 那麼 x = 2」為假(取 x = -2)。可見真蘊涵可以有假逆命題——二者確實是不同的斷言。

蘊涵與其逆命題不必有相同的真值。

「P 若且唯若 Q」(雙條件)把蘊涵與其逆命題捆在一起;證明它需要兩個方向:「P 蘊涵 Q」和「Q 蘊涵 P」。

又稱
conditional条件命题條件命題