背理法と対偶って違うの? (117レス)
背理法と対偶って違うの? http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1730979839/
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81: 132人目の素数さん [sage] 2024/12/01(日) 09:32:35.32 ID:akzgVyU5 全くの蛇足ですが 1)>>76 数研出版 数研通信 3号 背理法の定義について 塩見浩三 愛媛県西条高等学校 より『背理法の中に対偶法も含めているのがほとんどの 教科書,参考書の書き方である.上の数研出版の教 科書の説明も同じである.』 と記されている 2)しかしながら、>>77に記したように ・命題 p→q ベン図ではP ⊂ Q ・対偶 q^- → p^- ベン図では Q^c ⊂ P^c (P^c 、Q^c は補集合を表す) ・背理法 qの否定(q^-) & p → 矛盾(あり得ない) ベン図では P∩Q^c=Φ(空集合) とすべき 3)『√2が無理数であることの証明の背理法の構造 命題 p→q に当て嵌めすると p:√2は、x^2=2となる 正の実数 q:x=√2 は 無理数』 『対偶 q^- → p^- の背理法で q^-(x=√2 は 有理数) かつ p(√2は、x^2=2となる 正の実数) →矛盾(あり得ない) を導くことが閃く (これは、元の命題の背理法 ”qの否定(q^-) & p”と同じであることを注意しておく)』 『そうやって、q^- :x=√2 は 有理数 から、x=a/b (既約分数)とおけて あとは、ご存知の通り →矛盾(あり得ない) が導ければ 背理法証明の完成です』 4)さて、証明論として a)直接法:p→q ベン図ではP ⊂ Q b)間接法の対偶法 q^- → p^- ベン図では Q^c ⊂ P^c (P^c 、Q^c は補集合を表す) c)間接法の背理法 qの否定(q^-) & p → 矛盾(あり得ない) ベン図では P∩Q^c=Φ(空集合) となるが 学部レベルの簡単な定理では、このa)〜c) が当てはまる場合が多い しかし、難しい定理 あるいは xx予想 と呼ばれる命題は、こういう単純パターンに乗らないものがある 例えば、”√2が無理数であることの証明”で、循環する無限連分数で表現できることを使える(下記) (なお、ja.wikipedia 2の平方根もご参照) (参考) ja.wikipedia.org/wiki/%E9%80%A3%E5%88%86%E6%95%B0 連分数 様々な数の連分数展開 下線部はそれぞれの循環節。 2の平方根 (√2は、循環する無限連分数) つづく http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1730979839/81
82: 132人目の素数さん [sage] 2024/12/01(日) 09:33:16.54 ID:akzgVyU5 つづき ja.wikipedia.org/wiki/2%E3%81%AE%E5%B9%B3%E6%96%B9%E6%A0%B9 2の平方根 無理数であることの証明 有理根定理を用いた方法 (有理根定理 ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%89%E7%90%86%E6%A0%B9%E5%AE%9A%E7%90%86) √2 の有理数体 Q上の既約多項式 P(x) = x^2 − 2 を用いる。P(x) は有理根をもつと仮定する それを x = p/q(p, q を互いに素な整数)と表すと、有理根定理より、p は定数項 −2 の約数、q は最高次係数 1 の約数である。 ゆえに P(x) の根 √2 は整数または無理数である 2 は平方数でないから、√2 は整数ではない。ゆえに、√2 は無理数である。■ (注:これ、『P(x) は有理根をもつと仮定する』としているので、背理法の一種ですよ) この証明は √2 に限らず一般化して、平方数でない自然数の平方根の無理性を示すことにも使える。 背理法 背理法(無限降下法)を用いた証明を以下に示す。 略す 素因数分解の一意性を用いた方法 略す 背理法を使わない方法 背理法を用いずに証明することができる ただし、その構想には、背理法による証明過程における、矛盾の発生した点から論理を始めるという点で、直観的ではなく、きわめて形式的である。 (注:背理法被害者の証明法) 略す (引用終り) 以上 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1730979839/82
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