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证明题的证法 刚进入大学校门的同学,对大学的数学课程的证明很是头痛。尤其是数学专业的同学,许多课程必须要懂得证明的 方法,数学专业的考研,更是证明题为主体。那么如何做证明题呢?下面我将系统地给大家说说。 一、证明的必要格式以及表达: 许多同学些证明题的时候,格式以及表达都有很大问题。大家必须重视,一者,表达不清别人看不懂,二者,表达 不清也反映了自己的思路不清!这方面的训练实际上也可以提高自己的思辨水平。切不可小视。 1. 每一步都要有根据。根据必须是:公理、定理或公式。(不一定要写出是哪一个定理) 2. 新出现的符号一定要有交代。切不可随意写一个新符号,自己明白,别人一头雾水。 3. 证明概念一定要先设出概念需要的条件。 4.设出的前提要符合实际。比如要证明B,你设C成立,但是C到底成不成立尚且需要验证,那么你的证明是无效的!还有 C根本不可能存在也不行! 二、证明的基础 1.证明的过程既是逻辑推导的过程,因此整个过程的关键就是符合逻辑,不能乱来。比如最基本的有: (1)演绎:定理中普通性的结论,可在特殊情况下用之,只要这个特殊情况包括在普通情形中。但是特殊的结论却不能直接推导到普通情形! (2)归纳:由许多特殊的情形推导到普通性的结论。此时总体有两种方式:一种是穷举所有特殊的情况。例如要证明一 个结论在所有实数都成立,我们可以分x>0,x=0,x<0三种情况证,三种情况都成立的话,即可断定在所有实数成立。另一 种是不能穷举时,先给出特殊情况的结论,然后其它情形运用该数学逻辑形成逻辑链,自然就证明出了所有情形。典型 的就是数学归纳法。 千万不要用特殊的结论代替一般的结论! (3)必要、充分和充要条件:若条件A可以推出结论B,则称A是B的充分条件,也可以称B是A的必要条件,换句话说,就 是A要成立,B必须成立(或称必须有B做前提),但不等于B成立了就有A成立!若条件A成立当且仅当B成立,则称A是B的 充分必要(充要)条件,因为A与B可以互推。 运用定理时,一定要分清条件是哪一种,否侧就会乱用。 (4)原命题、逆命题、否命题和逆否命题。如A推导至B是原命题,则B推导至A是逆命题,否定A推导出否定B是否命题,否 定B推导出否定A是逆否命题。原命题与逆否命题等价,逆命题与否命题等价。也就是说,告诉你原命题成立,相当于告 诉了你逆否命题成立。告诉你否命题成立,相当于告诉了你逆命题成立。 (5)否定“A推导至B”,只需要将符合A的一种特例导致B不成立即可驳倒。
2. 基本推导次序: 1)已知条件à结论; 2)已知条件à中间结论à结论; 3)逆否命题推导:否定结论à否定条件。 4)反证法:否定结论à中间结论1 结论à中间结论2 中间结论1与中间结论2矛盾。 3.避免循环论证:比如要证明B成立,但是你用到的“条件”A需要B成立作为前提才成立,那么你用A去证明B,就是循环 论证了!用通俗的话说,就是自己证明自己,自圆其说不行!
提高篇: 1.先掌握常规证明方法。常规的证明要先理解。书上给出的例题与定理的证明许多都闪耀着智慧之光,要善于模仿吸 取,要体会其妙处。模仿是提高的基础。 2.重视思辨,不唯书:跳出书之外。自己对着书或习题反复问:为什么要这样证?结果为什么是这样?不这样行不行? 在一正一反反复思辨下找到路径。 3.有时先不一定要急于得到结论,先好好“欣赏”一下题目,从题目中联想到许多易推出的结论。这样,但真正开始思 考时就有了很多路可想。 4. 有时可以拿出些特例来“感觉”一下结论。虽然特殊不能代替一般,但是从特殊的例子可以感觉到一般,不经意 间,就会从特例中找到灵感,获得一般性的结论。当然,最后严格的证明不可少。 5. 多类比。数学中很多思想与形式是相通的。我们在熟悉经典的过程中,也储存了很多信息,当题目中的信息与储存 的信息有相似时,要积极抓住不放,敢于联想,敢于嫁接。不经意间答案就出来了。 6.大胆想象。大胆联想,想象一些中间结论。虽然不一定成功,但是投石问路,或许就成了,实际上教材中许多的定理 都是先从假设而来! 7.借助形象思维。数学太抽象了!能借助形象就借助形象。比如证明n维向量,可以用3维向量来思考(3维可以画出图 像)。 相关阅读:证明题的证法之高代篇
邹群
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