
- •§ 1. Математические поняти я
- •1. Введение
- •2. О бъем и содерж ание понятия
- •3. Опред еление понятий
- •4. Требования к определ ению понятий
- •§ 2. Математичес ки е предложени я
- •5. Элем ентарные и составные предлож ения
- •6. Высказывания. Смы сл слов «и», «или», «не»
- •7. Высказывательны е форм ы
- •8. Смысл слов «все» и «некоторые»
- •9. Правила построения отрицаний высказываний,
- •2) Квантор общ ности (сущ ествования) заменяется квантором
- •10. Отнош ения следования и равносильности меж ду
- •11. Необходим ые и достаточные условия
- •12. Струк тура теоремы . Виды теорем
- •§ 3. Математичес ки е д о казательс тва
- •14. Простей шие схемы дедуктивных рассуждений
- •15. Неполная индукция
- •16. С пособы доказательства истинности высказываний
- •§ 4. Те ксто вые за д ачи и их реш ени е
- •18. Способы решения текстовых задач
- •19. Этапы решения задач арифметическими способами.
- •20. Приемы поиска плана решения задачи и его выполнение
- •21. Приемы проверки реш ения задачи
- •22. Решение задач алгебраическими способами
- •§ 5. Множества и операции над ни ми
- •23. Понятия множества и элемента множества
- •24. Способы задания множеств
- •25. Отношения меж ду множествами
- •26. Множества и понятия
- •27. Пересечен ие множеств
- •28. Объединение множеств
- •29. Законы пересечения и объединения множеств
- •30. Дополнение подмножества
- •31. Понятие разбиения множества на классы
- •32. Некоторые задачи, связанные с операциями
- •33. Декарто во умно жение множеств
- •34. Изображе ни е декартова произведения двух числовых
- •35. Некоторые задачи, связанные с декартовым умножением
- •§ 6. Отн ош ен ия и соотве тствия
- •36. Понятие отношения
- •37. Способы задания отношений
- •38. Свойства отношений
- •39. Отношение эквивалентности
- •40. Отношение порядка
- •41. Понятие соответствия
- •42. Соответствие, обратное данному
- •43. Взаимно однозначные соответствия
- •44. Равномощные множества
- •§ 7. Понятие числа
- •45. Об истории возникновения понятий
- •46. Порядковые и количественные натуральные числа. Счет
- •47. Теоретико-множественный смысл количественного
- •§ 8. Понятие действий над целыми
- •48. Сложение
- •49. Законы сложения
- •50. Отношения «равно» и «меньше»
- •51. Вычитание
- •52. Отношения «больше нал и «меньш е на»
- •53. Правила вычитания числа из суммы и суммы из числа
- •54. Умно жение
- •55. Законы умноже ния
- •56. Деление
- •57. Отнош ения «больше в» и «меньше в»
- •58. Правила деления суммы на число и числа
- •59. Дел ение с остатком
- •60. Свойства множества целых неотрицательных чисел
- •§ 9. Смы сл натурального числа и действий
- •61. Сравнение отрезков. Действия над отрезкам и
- •63. Смысл сложения и вычитания чисел,
- •64. Смысл ум ножения н деления чисел,
- •§ 10. Запись целых неотрицательных чисел
- •66. О возникновении и развитии способов записи
- •67. О записи чисел в Древней Руси
- •68. Сло жение многозначных чисел
- •69. Вычитание многозначных чисел
- •70. У множени е многозначных чисел
- •72. Запись чисел в позиционных системах счисления,
- •73. Действия над числами в позиционн ых системах счисления,
- •§ 11. Д ел им ость ц елы х нео трицательных чисел
- •74. Понятие отно шени я делим ости
- •75. Свойства отно шения делим ости
- •76. Делимость сумм ы, разно сти и про изведения
- •77. Признаки делимости чисел
- •78. Наибольш ий об щий делитель
- •79. Признаки делимости на составные числа
- •80. Н ахож дение наиб ольш его общего делителя
- •81. Алгоритм Евклида
- •Глава I II
- •§ 12. Полож ительны е рац иональные чи сл а
- •82. Понятие дро би
- •83. Понятие по ложительного раци онал ьно го числа
- •85. Умно жение и деление
- •86. Упорядоченность м ножества положитель ных
- •87. Запись положите льных рациональных чисел
- •8 8. Б е с кон ечны е д е с ятичн ы е п е р и о д и ческ ие д р о б и
- •§ 13. Действительн ые числ а
- •89. Понятие положительно го иррационального числа
- •Глава IV
- •§ 14. Ч исловые р авен ства и нера венства
- •§ 15. Ура вне ния и неравенств а
- •§ 16. Функции
- •Глава V
- •§ 17. П о н я ти е величи ны и ее и з м ер ен и я
- •§ 18. Длина, п л о щ а д ь, м асса, вр емя
- •Глава I. Общие понятия математики
- •§ I. Математические п о н я ти я ......................................................................—
- •§ 2. Математические предло жения................................................................
- •§ 3. Математические доказательства.......................................................... 32
- •§ 4. Текстовые задачи и их решение................................................................ 43
- •§ 5. Множества и операции над н и м и .......................................................... 61
- •§ 6 Отношения и соот ветствии...............................................
- •Глава II. Целые неотрицательные ч и с л а .......................................................... 123
- •§ 7 Понятие ч и с л а ........................................................................................—
- •§ 8. Понятие действий над целыми неотрицательными числами . . . .
- •§ 9. Смысл натурального числа и действий над числами — результатами из
- •§ 10. Запись целых неотрицательных чисел и алгоритмы действии над
- •Глава III . Расширение понятия ч и с л а ...................................
- •§ 12. Положительные рациональные числа . . .
- •Глава V. Величины и их изм ерения...................................................................... 277
- •§ 17. Понятие величины и ее и змер ения..........................................................278
- •§ 18. Длина, площадь, масса, в р е м я .......................................................... ....287
14. Простей шие схемы дедуктивных рассуждений
Счи тают, что в основе каждо го дед уктивно го рассу ждения
лежит о пределенное прави ло вывода. Мы ра ссмотрим тол ько три о с
новных таких пр авила, пр иняв их б ез д оказател ь ства.
34
1.
Правило заключен ия: (А=>В и А (а)) =>В (а), где А=>В —
о бщая посылка, А (а) — ч а стная посылка, В (а) — за кл ючение.
1 2. Правило отрицани я: (А=>В и В(а))=ь-А (а).
3. Правило силлогизма: {А=>В и В=>С) => {А=>С).
Применение этих пра вил га рантирует , что расс уждение будет
''дедукти вным, т. е. позв оляет из истинных по сылок вы вод ит ь ис тин
ное заключе ние.
П о кажем, как использу ют ся д анные пр авила для проверки п ра
вильности рассуждения.
З а д а ч а . Являют ся ли сле дующие рассуж дения дедуктивными:
1) Все числ а, запись кот орых о канчивается нулей, делятся
на 5; число не делится на 5, с ледо ва тельн о, его запис ь не о к ан
чивае тся нулем.
2) Если на турал ь ное число кр атно 8, то оно кратно 4; если
на тураль ное число кр атно 4, то оно кр атно 2; с лед ователь но,
если число кратно 8, то оно крат но 2.
3) Если за пись ч ис ла о канч ивается нулем, то оно д елится на 5;
число не о канч ивается нулем, сл едо ва тельно, оно не дел ит ся на 5.
Р е ш е н и е . 1) Определим схему прив еденно го рас суждения.
Сна чал а сфо рмулируе м общую посылку в виде условного предл ож е
ния: «Если запись числа оканчивается нулем, то оно дел ит ся на 5».
Зате м обозн ачим буквой А пре дложение « Запись числа о канчива
ется ну лем», а буквой В пре дло жени е «Число дел ит ся на 5». Тогда
о б щая_ посылка примет вид А^>В , частна я — это В, а заклю че
н и е — А, т. е. имеем рассуждение по схеме:
(А=>В ч В ) ^ А .
Это правило отриц а ния , га рантирующ ее истинность за ключения.
Сле доват ельно , д анное рас суждение дед уктивное .
2) Если о бозн ачи ть через А пр едл ожение « Натурал ь но е число
кратно 8», через В пр едл ожени е «Натурально е число кратно 4»,
чер ез С пр едложение «Натурально е ч исло кр атно 2», то схема д а н
ного р ассуж дения примет вид:
(А=>В и В=>С) =>(А=>С).
Такая с хема — это пра вило си лл огизм а — га рантирует при истин
ности по сылок истинность за ключени я. З начит , д анное рас с уждение
дедуктивн ое.
3) Обозн ачим буквой А пре дложен ие «За пись ч исла ока нч ива
ется нулем», б уквой В пре дложе ние «Ч ис ло делится на 5». Тох-
д а с хема данного рас с уждения будет иметь вид (А=^В и А)= >В .
Она при во дит к л ожном у выводу: например, число 15 не о канчи
ва ется нулем, но оно делитс я на 5. Во общ е эта схема р ассуж де
ния не га рантирует истинности зак лючения — она может пр ивес ти
ка к к истинному , так и к лож ному заключени ю.
Рас суждение по схеме, при во дящ ей в одном случае к истинно-
2*
35
му
закл юч ению, а в другом — к ложному
, считают недедуктив
ным. Сл едо ва тел ьно, д анное рассуждение недедуктивное.
Ц елесооб разн о запом нит ь д ве схемы недедукт нвных рас суждений:
1) {А=>В и В) =>/4; 2) {А=>В и А)=>В.
Эти схемы не га рантируют истинности^ зак лючения при истин
ности посылок.
Заметим , что полное дедуктивное рассуждение по приведе н
ным схема м т ребу ет указания двух посылок. О д нако в процессе
расс уждений эти схемы ино гда с окращ ают, о пуская, например, об
щую посылку.
В ма темати ке давно зам етили, что ис пользова ние схем, не
га рантирующ их истинность закл ючени я, а так же нев ыполнение ус-
) ло внй пр именимости теорем и формул , пр именение ошибочног о
ч ертежа при во дят к не ве рном у выводу, ложном у за ключению . И
мате мат ики стали приду мывать умышленно неправи льн ые р ассуж
дени я, но им еющи е ви димост ь правильного. Та кие рассужден ия по-
улучили назван ия соф измов.
Разб о р с офизмов не только формиру ет уме ние правильно
рас с уждать, но и помогает у сваивать многие м ате мат ич еские
факты.
Рассм отрим пример с офизма.
Докаж ем, что 5 = 1.
И з чисел 5 и 1 вычтем одно и то же число 3. Получим
5 — 3 = 2, 1—3 = — 2. Возведем числа 2 и — 2 в квадрат. Ре
зу льтат ом этого яв ят ся р авные числа: 2г = 4, ( — 2)2= 4. З н а
чит, должны быть равны и исходные числа 5 и 1. И так, 5 = 1 .
Ясно, что за ключени е в проведенном рас суждении ло жно . Но
где д опущ ена ошибка?
Проанализируем пр овед енное расс ужде ние. Оно состоит из трех
ша гов, причем вос произ ве денн ых в со краще нном виде. Мы ж е
восст ановим обе посылки к аждого ш ага.
1-й ша г (в ыч ит ание из 5 и 1 целого числа 3).
О б щ а я посылка: « Разн ость любых целых чисел с уществует».
Ч а стная посы лка: «Числ а 5, 1 и 3 целые».
Закл ючение: «Разность 5 — 3, 1 — 3 существует, и 5 — 3 = 2,
1 - 3 = - 2 » .
Та к ка к расс ужде ни е ве лось по прави лу за ключе ния, т о при
истинных пос ылка х мы получили истинное заключение. Поэ тому ош и
бок на этом шаге нет.
2-й шаг (в озве дение чисел 2 и — 2 в к вад р ат).
О б щ а я посы лка: «Квадраты л юбых целых чисел всегда с ущ ест
вуют и являются нео трица тельн ыми числами».
Ч астная пос ылка: «Чис ла 2 и — 2 целые».
Заключе ние : « Квадраты чисел 2 и — 2 с ущес твуют , причем
22= 4, ( — 2)2= 4».
Р ассуждение здесь т а к ж е вело сь по пр авилу заключения, полу
чили истинный вывод. П оэто му о шибок на этом шаге не д опу
щено.
36
3-й
шаг
(заключение
о
равенстве
чисел
5
и
1).
О бщ ая посылка: «Если числа равны, то равны и их квадраты».
Ч а с тная посылка: «Квадраты чисел рав ны (4 = 4 )» .
Заключение: «Равны и сами числа 5 — 3 = 1 — 3, или 5 = 1 » .
Н а этом э тапе р ассуждение велось по схе ме (А=>В и В) =>А,
а она не гаранти руе т истинности закл юч ения. В р езуль тате и было
по лучено ложно е за ключение.
Упражнения
1. Выя вите сх ему к аждого р ассуждения и укажите среди
них дедуктив ные: 1) против опол ожные углы параллелограмма равны;
че тырехугольник A B CD — па раллелограмм; с лед овате льно, А.А —
= /LC\ 2) прот ивопо ложные углы п арал лелограм ма равн ы; про
тивопол ожные углы четырехугольника A BC D р авны; с лед овате льно,
A BC D — па раллелограмм; 3) противо по ложные углы па р алл ело
грамм а равны; четырехугольник A BC D не является п араллело грам
мом; с лед ователь но, его пр отивоположные углы не равны; 4) пр о
т иво по ложные углы па р аллелограмма рав ны; про тивопол ожные углы
четы рехугол ьника A BC D не равны; сл едо вате льно, четырех уголь
ник A B CD не явл яется па раллело грам мом.
2. Зак ончите рассуждение так, чтобы оно было пра виль ным:
1) если сумма цифр числа д елитс я на 3, то число д елится
на 3; сумм а цифр ч исла 327 делится на 3, с ледо ва тельно, ...;
2) если сумма цифр числа д ел ит ся на 3, то число д елится
на 3; число т не дел ит ся на 3, следователь но , ...; 3) если чис ло
делится на 18, то оно дел ит ся на 6; если ч ис ло делится на б, то
оно д ел ит ся на 3, следов ате льно, ... .
3. Де дуктивны ли след ующие рассуж дения: 1) все отличники III
кл асса спортсмены. Ученик III кл асса Се режа — отличник; сл едо
ва тельно , Сережа спортсмен; 2) все отличник и III кл асса спортсмены.
Тр еть екла ссник Во лодя спортом не заним ается; сле доват ель но, он
не отличник; 3) все отличники III клас са спортсмены. Третьеклас
сница О ля не о тличница ; следовательно, О ля не спортсме нка ; 4) все
отличники III к ласса спортсмены. Тре тьеклассниц а Та ня — спо рт
сменка; с лед ователь но, она отличница?
4. Во сст ановит е общ ую посылку в каждом из с ледующи х рас -
сужде ний : 1) число 12 — натуральное, с лед ователь но, оно пол о
жительное ; 2) тр еуголь ник ЛВ С рав но стор онни й, с лед овате льно, он
равнобедренный; 3) число 188 не д елится на 9, с ледоват е ль
но, сумма его цифр не делится на 9.
5. Найдите о шибку в ка ждом из с леду ющ их софизмо в: 1) Все
чис ла рав ны м еж ду собой. Пусть а ф Ь . Возьмем тождество а 2—
— 2ab-\-b2— b2— 2 а Ь -\ -а 2. Имеем (а — Ь)7— (Ь — а)2. Отс юд а а — Ь =
= Ь — а, или 2а = 2/;, а значит, а = Ь. 2) И з двух нера вных чисел
первое всегда больш е второго. П уст ь т и п — про изво льные чис ла
и т Ф п . Име ем (т — /i)2> 0 , т. е. m 2— 2/л« + н2> О, или т 5-+-л2>
> 2 т п. К обеим частям получивш егося не раве нства пр ибавим — 2п 2.
37
П
олучим т
2—
п
?>
2
т
п
—
2
л 2, или
(т
- f п)
(т
— л
) > 2л (т
—
п).
П осле
деления обеих ч асте й на т — п имеем т + л > 2л, от куда сле дует,
что т > п.