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全稱量詞和存在量詞的否定符号

生活 更新时间:2024-12-25 13:31:46

量詞命題在高中學習常用邏輯用語時接觸過,全稱量詞命題形如

全稱量詞和存在量詞的否定符号(多變量量詞命題如何否定)1

P(x)的值依賴于x,相當于P是x的函數,P叫做命題函數,值域是{真,假}。對于單量詞命題,它的否定是很容易寫出來的,即

全稱量詞和存在量詞的否定符号(多變量量詞命題如何否定)2

全稱量詞變存在量詞,然後再取反,這個大多數學生都知道,也很容易想明白。可以舉例:“所有三角形都是等邊三角形”這個命題的否定就是“存在一個三角形不是等邊三角形”。可是如果量詞不止一個,命題的否定就不那麼直觀了。例如:

全稱量詞和存在量詞的否定符号(多變量量詞命題如何否定)3

在這個命題中,P是三元的命題函數,它的真或者假依賴于x,y,z,那這時候命題的否定該怎麼寫呢?多量詞命題在大學學數學分析的時候經常出現, 用ε-N語言來描述極限的時候,經常要證明對任意ε>0,存在N,使得當n>N時,

全稱量詞和存在量詞的否定符号(多變量量詞命題如何否定)4

這個時候就稱數列a_n的極限是a。ε-N語言為什麼就能描述極限呢?極限涉及到無窮的概念,人類認識無窮的概念并不是一帆風順的,著名的芝諾追烏龜悖論說的是:一個人去追在它前方的烏龜,這個人每次到達烏龜先前所在的地方,烏龜都會往前走一段路,最後無論烏龜速度多慢,這個人永遠追不上烏龜。要解釋這個悖論就得認識無窮。我覺得這對人類來說是一個坎兒。人類的大腦隻能進行有限次的操作,那怎麼解決無限?當我把ε-N語言描述的命題拆開,我發現裡面包含着無限

要更深入理解量詞命題,需要加一個論域的概念,類似于函數中的定義域。任意x.P(x),這個命題假如說x可取的範圍是實數域,即論域是實數域,這時候我可以把命題轉換一種寫法:

全稱量詞和存在量詞的否定符号(多變量量詞命題如何否定)5

全稱量詞和存在量詞的否定符号(多變量量詞命題如何否定)6

在這裡,與運算變成或運算了,這就是為什麼全稱量詞命題的否定成了存在量詞命題。前面說了人的大腦隻能進行有限次的操作,但是上面這個等式用到了非人類的邏輯(古人驚掉下巴),于是才描述了古人描述不了的無限。

現在來思考多量詞命題如何否定,我感到它和多重積分很像。想一想多重積分我們怎麼操作的:

全稱量詞和存在量詞的否定符号(多變量量詞命題如何否定)7

全稱量詞和存在量詞的否定符号(多變量量詞命題如何否定)8

全稱量詞和存在量詞的否定符号(多變量量詞命題如何否定)9

可以看出這兩個命題不等價,對于命題2,如果一個數列有極限,我肯定找不到這個N。

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