數學上的證明方法有很多,今天翻離散數學翻到證明方法的部分,覺得很是經典,所以將他們列在這邊,以便自己時時記在心上。
定理常見的形式是“P成立若且唯若Q成立”,“如果P成立,那麼Q成立”。而前者又相當於P推出Q,並且Q也推出P,所以歸根到底,定理的主要形式是P推出Q,至於其他形式,諸如非P的形式,只需要證明P是假;PQ均成立,只需證明P成立且Q成立;P或Q成立,只需證明P成立,P不成立時Q成立。
1. 無意義證明
證明前提假設是假,那麼結論無所謂真假,命題都得證。(證明P不成立,則P推出Q成立)
2. 平凡證明
證明結論永真,那麼前提無論真假,命題都得證。(證明Q成立,則P推出Q成立)
3. 直接證明
假設前提成立,成功推出結論成立,命題得證。(假設P成立,推出Q成立,則P推出Q成立)
4. 間接證明
根據逆反命題和原命題等價的原則,通過證明逆反命題成立,就可以證明原命題成立。(假設Q不成立,推出P不成立,則P推出Q成立)
5. 多前提條件的命題
P1,P2,P3,...,Pn推出Q形式的命題。
直接證明:假設前提Pi全部成立,成功推出Q成立,則結論成立;
間接證明:假設Q不成立,推出任意Pi不成立,則結論成立。
6. 多前提條件的附加條件命題(演繹)
P1,P2,P3,...,Pn推出P推出Q形式的命題。
該命題形式等價於多前提條件Pi有附加了前提條件P,這與P就是在前提條件中沒有區別。即原命題為P1,P2,P3,...,Pn,P推出Q形式。
該規則被稱為演繹定理。
7. 多可選前提條件的命題
P1,P2,P3,...,Pn前提條件任一存在都推出Q形式的命題。
該命題按其本身的敘述,就應該證明任意的Pi都能夠推出Q,以保證只有在前提Pi都不成立的情況下,Q才不成立。
8. 反證法
要證P1,P2,P3,...,Pn永真地推出Q,那麼可以採用另外一種方式:
證明P1,P2,P3,...,Pn,非Q永真地推出一個不可能的結論。也就是,將需要推出的結論Q的反命題作為附加前提,這個時候所有的前提假設推出一個永遠不可能的情況。