命题「若 p,则 q」和「若 p,则非 q」的关系是什么?

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命题「若 p,则 q」和「若 p,则非 q」的关系是什么?

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不得不说,数理逻辑是高中数学第一大坑……作为数学证明的一个重要基础,居然还在被刻意淡化(新教材已经删去了命题的四种形式……),看来以后逻辑学只能靠语文老师来教了(误)

话不多说,来依次回答一下题目里的问题吧。

形如「若 p 则 q」的命题叫什么?

emmmm其实这个也没有特别的称谓,因为所有的命题都可以写成这一形式(这一观点的正确性有待商榷)。

如果一定要起一个名字的话,可以叫它「蕴含形式的命题」(可能你从来没有见过这个名字,因为这是我现起的名字)。蕴含就是我们常说的“推出”,它其实是一个二元逻辑运算,只是因为它能表示推理的过程,所以显得有那么一点与众不同。

简单说一下蕴含的定义: p \Rightarrow q ,当且仅当 p 为真且 q 为假时,其值为假,否则为真;用符号表示,就是 \neg p \or q 。

这也很好理解,如果条件成立但结论不成立,这就是一个反例,蕴含关系自然不能成立。

不过有意思的一点是,当 p 为假的时候,蕴含关系始终是成立的。这是为了保证反证法(或者说逆否命题与原命题的等价性,即 p \Rightarrow q 与 \neg q\Rightarrow\neg p 等价)成立而特别规定的。这常常被称作「假前件可以得出任意结论」。

「若 p 则 q」的否定是否为「若 p 则非 q」?

不是。按照上面的提到的蕴含的运算规则,可以列出两者的真值表:

p \Rightarrow q \\ \bbox[border: 1px solid gray]{ \begin{array}{c|c c} \left. _p \middle\\ ^q \right. &真&假\\ \hline 真 &真&假\\ 假 &真&真\\ \end{array} }

p \Rightarrow \neg q \\ \bbox[border: 1px solid gray]{ \begin{array}{c|c c} \left. _p \middle\\ ^q \right. &真&假\\ \hline 真 &假&真\\ 假 &真&真\\ \end{array} }

可以看出,两者的真值表并不是完全相反,所以两者并不互为否定。

「若 p 则 q」和「若 p 则非 q」的真假是否有关系?

从真值表能看出,两者不同时为假,或者说,两者至少有一个成立

「若 |x| 0」,这是个真命题,但是单独拿出 x > 1 和 x > 0 并不能判断真假。这是因为它并不是一个命题,而是一个命题函数。命题函数的真假取决于自变量 x 的值,对于某一个确定的 x 值,命题 x > 1 和 x > 0 的值都是可以确定的。

理论上,命题函数经过逻辑运算,结果仍然是命题函数。但是为什么「若 x > 1,则 x > 0」可以被称为真命题呢?其实准确地来说,它应该是「恒真命题」。它省略了全称量词,完整的说法是「对于任意实数 x,若 x > 1,则 x > 0」。量词(全称量词和存在量词)可以将命题函数变成普通的命题

补充一句,从量词的角度来看,「假前件推出任意结论」也是很自然的。因为这样可以保证在全称量词下,就算前提不成立,整体仍然是成立的,进而保证「对于任意实数 x,若 x > 1,则 x > 0」和「对于任意实数 x > 1,则 x > 0」这两种形式是等价的。至于存在量词,没人会在存在量词后面跟上「若……则……」形式的命题吧?

其实上面的任何命题都有真假的说法是不严谨的。所谓的命题真假,其实指的是命题是否与公理系统相容;而根据哥德尔不完备定理,对于一阶谓词系统,总存在独立于公理系统的命题,也就是所谓的「无法被证明,也无法被证伪」的命题。

有两个无关的命题 p、q,命题「若 p 则 q」存在它的真假,但是这个真假有意义吗?

没有意义,但从逻辑上是正确的。

蕴含关系被用来表示逻辑推导,仅仅是因为它能表示逻辑推导,但是蕴含并不一定要表示逻辑推导

不过,虽然逻辑上没有问题,但是最好还是不要用「若……则……」的句式来表述两个毫无关系的命题。毕竟「如果明天太阳从西边出来,那么1+1=2」这种句子,很容易招来不懂逻辑的杠精,不是吗?



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