逻辑、集合与证明的语言
全称量词
全称量词是短语“对所有”(符号 ∀),它把关于 x 的开句变成断言其对指定论域中每个元素都成立的命题。“对所有实数 x,x^2 ≥ 0”同时对每个实数断言性质 x^2 ≥ 0,是把无穷多个命题卷成了一个。论域很要紧:“对所有自然数 n,n ≥ 1”在正整数上为真,但若允许 0 则为假。
要证明一个全称命题,你必须对一个任意的、固定但不另加限定的元素确立该性质——当元素有无穷多个时不能逐一核验。标准做法是“设 x 为任意实数”,然后只用对每个实数都成立的性质来论证。反过来,要推翻一个全称命题,单单一个反例就够了:一个坏的 x 即可击垮“对所有 x”。
量词是分析的脉搏。极限的 epsilon–delta 定义读作“对所有 epsilon > 0,存在 delta > 0,使得对所有满足 0 < |x − a| < delta 的 x,都有 |f(x) − L| < epsilon”——一串嵌套量词,其次序不可互换。流利地读写并操纵这样的串,是本学科中最重要的一项语言技能。
“对所有 [0, 1] 中的 x,x^2 ≤ x”为真;证明:x^2 ≤ x 即 x(x−1) ≤ 0,对 0 ≤ x ≤ 1 成立。但“对所有实数 x,x^2 ≤ x”为假——反例 x = 2 给出 4 > 2。
量化的论域可以把一个命题从真变假。
又称
另见