反证法,很奇妙的逻辑推理的法

2024-06-17 来源:飞速影视
牛顿说:“反证法是数学家最精当的武器之一。”反证法无处不在,它是一种逆向的思维,是具有批判性的思维,让我们一起认识它吧!

反证法,很奇妙的逻辑推理的法


01通过故事认识反证法
相传古代有个国王非常阴险残暴,但为了显示他的仁慈,为死刑犯制定了一条奇特的法规:凡是死囚,在临刑前都有一次抽“生死签”,分别写着“生”和“死”的两张纸条的机会,若抽到“死”签,则立即处死;若抽到“生”签,则当场赦免。
一位正直的大臣得罪了国王,被判死刑。 由王一心想处死这位大臣,便和几个心腹密谋,想出一条毒计:暗中让执行官把“生死签”
上都写成“死”字。这位大臣必死无疑了。
但这位执行官非常同情正直的大臣,就把这件事告诉了他。在断头台前,大臣迅速抽出一个签纸塞进嘴里吞了下去,还故作叹息说:
“我听从天意,将苦果吞下。”执行官慌了,这该怎么办?此时,有人建议,只要看看剩下的签不就知道大臣吞下的是“生”还是“死”了吗?阴险的国王无可奈何,聪明的大臣死里逃生。
为了说明某一个事情是正确的,但不从正面直接说明,而是通过说明它的反面是错误的,从而断定它本身是正确的,这种方法叫反证法。
反证法最早由古希腊哲学家、数学家芝诺发明的,其含义是“归于不可能的方法”。
国王的法规中两个签一个是“生”,另一个必然是“死”,在这个前提下,大臣抽到的签要么是“生”要么是“死”,两者必须有一个,而且只能有一种。聪明的大臣正是利用了国王的游戏规则把两个签都是“死”“归于不可能”,从而间接证明了自己抽到的是“生”。
在古希腊有一个很有名的哲学家,名叫亚里士多德,他认为“不同重量的物体从高空下降的速度与它的重量成正比”,也就是说,物体越重,下降的速度越快。

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但是,伽利略不同意这一观点。他从理论上推翻了亚里士多德的看法,他说:“假设亚里士多德的结论是正确的,现在有a、b两个物体,且a比b重得多,那么 a应比b先落地。

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现在把 a、b两个物体捆在一起成为一个物体 a+b,这时由于a+b比a重,因此a+b这个物体应比a先落地;另一方面由于a比b落得快,当a、b两个物体在一起时,b应使a的下落速度减慢,所以a+b又应比a后落地。这样便出现了矛盾;a+b既比a先落地,又比a后落地。
这个矛盾是怎样造成的呢?就是由于开始“假设亚里士多德的结论是正确的”造成的,因此亚里士多德的结论是错误的。为了验证自己的观点是正确的,便出现了本文开头提到的比萨斜塔上的试验。

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02古诗和成语中的反证法
北宋文学家苏轼写过一首哲理诗:若言弦上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?
这首《琴诗》仅两句反问,反应了琴和手相互作用才能弹出琴声,仔细分析,诗中的论证也使用了反证法。
为了证明“弦上没有琴声”,先假设(若言)“弦上有琴声”,推理“放在匣中应该鸣”,与事实“放在匣中不鸣”相矛盾,进而证明“弦上没有琴声”;同理又证明了“指头上没琴声”。
所以,只有弦和指头配合,再加上高超的技艺和感情才能弹奏出优美的曲子。
说到“矛盾”,其实成语“自相矛盾”里也有反证法。
楚国人卖矛又卖盾,先说他的盾很坚固,什么矛都戳不穿;接着又说他的矛很锋利,什么盾都能截穿。有人问道:“用你的矛戳你的盾会怎样呢?”楚国人无以对答。
为了证明“他的矛不是什么盾都能戳穿”,先假设“他的矛什么后都能戳穿”,那么请“用你的矛戳你的盾”若戳不穿,他的说法不攻自破;若戳得穿,与“他的盾很坚固,什么矛都戳不穿”矛盾,因此假设不成立,即证明了“他的矛不是什么盾都能戳穿”。同理,也可证明“他的盾有矛能戳穿”。

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03用反证法解决数学问题
当我们不容易从正面证明某个观点时,或从正面证明时情况非常复杂,这个时候,反证法就成了我们的一把利器。

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在进行反证中,只有与论题相矛盾的判断才能作为反论题,论题的反对判断是不能作为反论题的,因为具有反对关系的两个判断可以同时为假。反证法中的重要环节是确定反论题的虚假,常常使用归谬法。

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当然在教学中除强调应用反证法进行逻辑推理证明的方法要点之外,还可以考虑多种证明方法并重,千万不要矫枉过正,陷入遇到证明题时就用反证法的逻辑陷阱。

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可以说,反证法其实是一个很神奇的方法,它从否定命题的结论出发,经过逻辑推理,得出矛盾,从而否定假设,肯定结论,是一种逻辑推理的方法。反证法也是一种典型的补集思想,是一种积极的方法,很多时候在你的思维之中,可用的知识点较少时,反证法就是一大利器。

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