基础:何谓分析
反例
如果有人断言“所有天鹅都是白的”,你无需任何理论去反驳他——一只黑天鹅就一劳永逸地了结了此事。反例就是那只黑天鹅:一个足以摧毁全称论断的、具体的单一个案。
反例是一个明确的实例,它满足某全称命题的假设,却违背其结论,从而证明该命题为假。因为形如“对所有 x,P(x)”的论断,只要存在一个使 not-P(x) 的 x 便被推翻,所以反例在逻辑上是决定性的——再多的正面例证也救不了一个有反例的论断。
在分析中,反例所做的远不止反驳:它还能磨利。当一个貌似可信的定理失败时,反例恰好揭示出需要添加哪条额外假设才能挽救它。连续函数的逐点极限不一定连续——这个反例正是促使人们引入更强的一致收敛概念的动因。寻找反例,也是对任何你忍不住要相信的猜想最快的诚实检验。
论断:“若函数连续,则它一致连续。”反例:f(x) = 1/x 在 (0, 1) 上连续却不一致连续——在 0 附近,x 的同样变化会使 f 产生越来越大的跳变。一个例子便推翻了该论断,并表明缺失的假设是定义域的紧性。
反例点出了缺失的假设:紧的定义域。
另见