逻辑、集合与证明的语言
蕴含
蕴含是形如“如果 P,那么 Q”的陈述,其中 P 是前提(假设),Q 是结论。它的承诺很窄:只断言每当 P 成立时 Q 也成立,而对 P 不成立时会发生什么只字不提。一个有用的形象是承诺——“如果下雨,我就带伞”只有在下雨的某天你忘了带伞时才算违背;晴天里无论你怎么做,承诺都依然成立。
真值表把这一点说得精确:“P 蕴含 Q”仅在一种情形下为假,即 P 真而 Q 假;在其余三种情形下都为真。特别地,若 P 为假,则蕴含自动为真——这称为空虚地为真。初学者常对此抵触,但这正是我们所需要的:定理“如果 x > 2 那么 x > 1”必须对每个实数 x 都成立,包括前提不成立的 x = 0。
分析中几乎每条定理都是蕴含,而证明“P 蕴含 Q”的标准方法是假设 P 并推出 Q。现在值得区分两个亲戚:逆命题“如果 Q 那么 P”(一个逻辑上不同的陈述)与逆否命题“如果非 Q 那么非 P”(逻辑上等价,且往往更易证明)。把蕴含与其逆命题混为一谈,是最常见的推理错误之一。
“如果 x = 2 那么 x^2 = 4”为真。其逆命题“如果 x^2 = 4 那么 x = 2”为假(取 x = -2)。可见真蕴含可以有假逆命题——二者确实是不同的断言。
蕴含与其逆命题不必有相同的真值。
“P 当且仅当 Q”(双条件)把蕴含与其逆命题捆在一起;证明它需要两个方向:“P 蕴含 Q”和“Q 蕴含 P”。
又称
另见