背理法と対偶って違うの？ (117ﾚｽ)
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11(2): １３２人目の素数さん [] 2024/11/08(金)18:26 ID:str2S7EC(1/4)
>>1
Q 背理法と対偶って違うの？
A 違います
<説明>
・下記の進研ゼミ包含関係 ベン図 「図1より，「 p ⇒q 」が真である，ということは，P⊂Qであるということ」
・いま、否定記号 ¬p, ¬q , 補集合を P^-, Q^- とします
対偶は、”「¬q→¬p」が真である，ということは，Q^- ⊂ P^-であるということ”となります
つまり、補集合Q^- と P^-をとると 包含関係が逆向きで、 命題否定関係も矢印が 逆向きです（ここまでは高校範囲）
・では、背理法は？ (qの否定(¬q)) ・ p ⇒ 矛盾 （空集合Φ、 ”・”は積です）
つまり ベン図で P∩Q^- ＝Φ（空集合）
です
・背理法の利点は、証明に使える条件が増えていること
つまり、p ⇒q の証明は、pのみを使って q を導くのに対して
背理法では、pに加えて qの否定(¬q)も使えて、矛盾 （空集合Φ）を導けば良いってことです。この方が楽な場合があるってこと
（例 √2が無理数の証明で、背理法では”√2が無理数”の否定 → ”√2が有理数”と仮定する が使えるってこと）
なお、私は 10年くらいまえに ここ 当時2ch で 下記の ”背理法被害者の会”のことを教えてもらって、そのときに考えたことです
なお、下記もご参照ください
(参考)
https://kou.benesse.co.jp/nigate/math/a14m0119.html
進研ゼミ 高校講座
高校生の苦手解決Q&A
【数と式】「pならばq 」が真のとき，集合Pが集合Qに含まれる理由
Q
「pならばq 」が真のとき，集合Pが集合Qに含まれる理由
条件pを満たすもの全体の集合をP ，条件q を満たすもの全体の集合Qとするとき，「 p ⇒q 」が真であるときに P⊂Qが成り立つのか，P⊃Qが成り立つのかわかりません。
A
≪命題の真偽をベン図に表す≫
「 p ⇒q 」が真，つまり「 p ⇒q 」が成り立つ，ということをベン図に表してみましょう。
条件pを満たすもの全体の集合をP，条件qを満たすもの全体の集合をQとすると，Pに含まれているものx は，条件pを満たしています。今，「 p ⇒q 」が成り立っているのですから，xは条件qも満たしているということになり，xはQに含まれるのです。
つまり，Pに含まれているものはすべて，Qに含まれることになり，このことを集合のベン図で表すと，図１のようになります。
略
≪包含関係をベン図で表す≫
よって，図1より，「 p ⇒q 」が真である，ということは，P⊂Qであるということそのものであることがわかります。
★まとめ★
条件pを満たすもの全体の集合をP，条件qを満たすもの全体の集合Qとするとき，
「 p ⇒q 」が真⇔P⊂Q
となります。
つづく
21(1): １３２人目の素数さん [] 2024/11/10(日)09:27 ID:zvgSRz4H(1/3)
>>11 補足
(引用開始)
・では、背理法は？ (qの否定(¬q)) ・ p ⇒ 矛盾 （空集合Φ、 ”・”は積です）
つまり ベン図で P∩Q^- ＝Φ（空集合）
です
・背理法の利点は、証明に使える条件が増えていること
つまり、p ⇒q の証明は、pのみを使って q を導くのに対して
背理法では、pに加えて qの否定(¬q)も使えて、矛盾 （空集合Φ）を導けば良いってことです。この方が楽な場合があるってこと
(引用終り)
下記2点に詳しい説明がある
(参考)
https://math.libretexts.org/Courses/SUNY_Schenectady_County_Community_College/Discrete_Structures/05%3A_Set_Theory/5.02%3A_Proving_Set_Relationships
LibreTexts
Disjoint Sets
This is an instance where proving the contrapositive or using a proof by contradiction could be reasonable approaches. To illustrate these methods, let us assume the proposition we are trying to prove is of the following form:
If P , then T=∅ .
If we choose to prove the contrapositive or use a proof by contradiction, we will assume that T≠∅
. These methods can be outlined as follows:
The contrapositive of “If P , then T=∅ ” is, “If T≠∅ , then ┐P .”
So in this case, we would assume T≠∅ and try to prove ┐P .
Using a proof by contradiction, we would assume P and assume that T≠∅ .
From these two assumptions, we would attempt to derive a contradiction.
One advantage of these methods is that when we assume that T≠∅ , then we know that there exists an element in the set T .
We can then use that element in the rest of the proof.
We will prove one of th the conditional statements for Proposition 5.14 by proving its contrapositive.
The proof of the other conditional statement associated with Proposition 5.14 is Exercise (10).
Proposition 5.14
Let A and B be subsets of some universal set. Then A⊆B if and only if A∩Bc=∅ .
Proof
略
https://youtu.be/KmAyZOQSp0k?t=1143
Proof by Contradiction (full lecture)
Dr. Valerie Hower
2020/11/08
コメント
@monraet
5 か月前
Thanks Dr. However for all your math videos, they are the best
85(3): １３２人目の素数さん [] 2024/12/08(日)23:49 ID:ynttxdFV(1)
>>84
違うよ >>11より再録
Q 背理法と対偶って違うの？
A 違います
<説明>
・下記の進研ゼミ包含関係 ベン図 「図1より，「 p ⇒q 」が真である，ということは，P⊂Qであるということ」
・いま、否定記号 ¬p, ¬q , 補集合を P^-, Q^- とします
対偶は、”「¬q→¬p」が真である，ということは，Q^- ⊂ P^-であるということ”となります
つまり、補集合Q^- と P^-をとると 包含関係が逆向きで、 命題否定関係も矢印が 逆向きです（ここまでは高校範囲）
・では、背理法は？ (qの否定(¬q)) ・ p ⇒ 矛盾 （空集合Φ、 ”・”は積です）
つまり ベン図で P∩Q^- ＝Φ（空集合）
です
・背理法の利点は、証明に使える条件が増えていること
つまり、p ⇒q の証明は、pのみを使って q を導くのに対して
背理法では、pに加えて qの否定(¬q)も使えて、矛盾 （空集合Φ）を導けば良いってことです。この方が楽な場合があるってこと
（例 √2が無理数の証明で、背理法では”√2が無理数”の否定 → ”√2が有理数”と仮定する が使えるってこと）
なお、私は 10年くらいまえに ここ 当時2ch で 下記の ”背理法被害者の会”のことを教えてもらって、そのときに考えたことです
なお、下記もご参照ください
(参考)
https://kou.benesse.co.jp/nigate/math/a14m0119.html
進研ゼミ 高校講座
高校生の苦手解決Q&A
【数と式】「pならばq 」が真のとき，集合Pが集合Qに含まれる理由
Q
「pならばq 」が真のとき，集合Pが集合Qに含まれる理由
条件pを満たすもの全体の集合をP ，条件q を満たすもの全体の集合Qとするとき，「 p ⇒q 」が真であるときに P⊂Qが成り立つのか，P⊃Qが成り立つのかわかりません。
A
≪命題の真偽をベン図に表す≫
「 p ⇒q 」が真，つまり「 p ⇒q 」が成り立つ，ということをベン図に表してみましょう。
条件pを満たすもの全体の集合をP，条件qを満たすもの全体の集合をQとすると，Pに含まれているものx は，条件pを満たしています。今，「 p ⇒q 」が成り立っているのですから，xは条件qも満たしているということになり，xはQに含まれるのです。
つまり，Pに含まれているものはすべて，Qに含まれることになり，このことを集合のベン図で表すと，図１のようになります。
略
≪包含関係をベン図で表す≫
よって，図1より，「 p ⇒q 」が真である，ということは，P⊂Qであるということそのものであることがわかります。
★まとめ★
条件pを満たすもの全体の集合をP，条件qを満たすもの全体の集合Qとするとき，
「 p ⇒q 」が真⇔P⊂Q
となります。
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