这七道题用到 证明或推翻日常的数学说法 里的技能,难度从快速找反例,逐步升到一般性的论证。
打开每一块答案之前,先完整写出自己的答案。
练习题
第 1 题。 说法:“对每个正整数 n,n² 都大于 n。”找一个反例。
答案
取 n = 1。n² = 1,等于 n,并不大于 n。说法不成立,所以 n = 1 是反例。
第 2 题。 说法:“任何两个质数的和都是偶数。”推翻它。
答案
取 2 和 3,两个都是质数。它们的和是 5,是奇数。一对数就够了,所以说法是假的。
第 3 题。 说法:“对每个正整数 n,6n − 1 都是质数。”找出最小的反例。
答案
按顺序试:n = 1 得 5,n = 2 得 11,n = 3 得 17,n = 4 得 23,n = 5 得 29,n = 6 得 35。35 = 5 × 7,不是质数。
最小的反例是 n = 6。
第 4 题。 前提 1:所有 5 的倍数,个位数是 0 或 5。前提 2:35 的个位数是 5。
结论:35 是 5 的倍数。这个论证有效吗?换一个性质,说明这种推理模式会失败。
答案
论证无效:它从“个位数是 5”反推到“是 5 的倍数”,而前提 1 只说 5 的倍数一定有这个个位数,没说反过来也成立。35 确实是 5 的倍数,但那是碰巧,不是推出来的。
换一个性质,就能看出这种推理会出错。
“所有 10 的倍数都是偶数。14 是偶数。所以 14 是 10 的倍数。”前提为真,结论为假。
第 5 题。 设 A = {3, 6, 9},B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}。写出由 A ⊂ B 得到的蕴含、它的逆命题,以及逆命题的一个反例。
答案
蕴含:若 x 在 A 里,则 x 在 B 里。这是真的,因为 A 的每个元素都在 B 里。
逆命题:若 x 在 B 里,则 x 在 A 里。这是假的,因为 1 在 B 里,却不在 A 里。
第 6 题。 在圆上取一至五个点并两两连线,区域数是 1、2、4、8、16。同学说六个点会有 32 个区域。
说明这个规律证明了什么,没有证明什么。
答案
规律提示的是翻倍,但五个情形不能证明它会继续。数出六个点的区域,得到 31 而不是 32,所以翻倍的规律失效。
合适的措辞是:“前五项提示是翻倍,但尚未证明。”
第 7 题。 证明:两个相邻整数的和,永远是奇数。
答案
设两个相邻整数为 n 和 n + 1,n 是整数。
它们的和是 n + (n + 1) = 2n + 1。
这具有“2 × 某个整数 + 1”的形式,所以无论 n 取什么整数,和都是奇数。3 + 4 = 7 这类例子只是支持,代数才是证明。
做错了该复习哪里?
- 第 1 至 3 题:复习 快速找到一个反例。
- 第 4 题:复习 有效论证与碰巧为真的结论。
- 第 5 题:复习 从集合关系写出蕴含。
- 第 6 题:复习 图形不等于证明。
想在计时下重做这一套,可以用 限时练习生成器,并用 错题记录工具 追踪重复的错误。想让老师看你检验说法,可以了解 一对一线上数学补习。