基礎:點、線、面與公理化方法
段落式證明(paragraph proof)
當你向朋友解釋某件事為何必然為真時,你不會畫一張兩欄的表格——你會用句子把它講清楚,一個理由順勢接著下一個。段落式證明正是如此:把一個完整、嚴謹的論證寫成一般連貫的散文。
段落式證明含有與兩欄式證明完全相同的要素——給定的資訊、一連串有理由的敘述,以及結論——但它們被編織進流暢的句子裡,而非格子中。每個主張仍由一個理由支撐(定義、公設、定理或某種性質),靠「因為」、「由於」、「由線段加法公設」、「因此」、「所以」這類詞語點出。其中的藝術在於用散文把邏輯順序講明白:從前提出發,邊走邊替每一步給出理由,毫無缺口地抵達結論。
幾乎所有真正的數學都是這樣寫成的,從教科書到研究論文;兩欄形式主要是一種學習工具。用散文書寫迫使你把連接的脈絡明白寫出,而非躲在欄位標題之後。要提防的危險與兩欄的僵硬恰好相反:段落可能漂進揮手帶過的境地,用「顯然」或「明顯地」之類的詞頂替一個其實從未給出的理由。一個好的段落式證明讀來流暢,卻不留任何未經正當化的步驟。
已知 B 是 AC 的中點,我們證明 AB = (1/2)AC。因為 B 是中點,由中點的定義得 AB = BC。由於 B 介於 A 與 C 之間,線段加法公設給出 AB + BC = AC。將 BC 以 AB 代入,得 AB + AB = AC,即 2·AB = AC。兩邊同除以 2,得 AB = (1/2)AC,即所求。
與兩欄式證明相同的邏輯,寫成連貫的句子,理由用文字表達。
流暢的散文不是揮手帶過的藉口:「顯然」、「明顯地」並不是理由。每一步仍需一個寫明的依據,只是用句子來表達。
又称
另见