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数学章节指南

证明或推翻日常的数学说法

有人很有把握地说了一句关于数的话,你分不清试三个例子够不够。

检验一个关于数的说法,先找反例。只要有一个情形使说法不成立,它就被推翻;成立的情形再多,也证明不了它。

本页属于 逻辑推理 单元,把 用反例检验演绎论证 的技能,用在课堂以外听到的说法上。

应该用哪种方式检验?

先读说法,看它说的是“总是”还是“有时”。说“总是”的,一个例外就能打破它,所以去找例外。说“有时”的,找到一个成立的例子就够了;要推翻它,得说明每一种情形都不成立。

  1. 把说法写成含“所有”或“有些”的清楚陈述句。
  2. 试小的和特殊的情形:0、1、2、一个负数。
  3. 有一个不成立,就停下来,把它写成反例。
  4. 都成立的话,去找一个涵盖所有情形的一般理由。

例题:一个数的一半,总是比它小吗?

朋友说:“一个数的一半,总是比这个数小。”我们来试。

试 6:一半是 3,比 6 小。试 10:一半是 5,比 10 小。试 24:一半是 12,比 24 小。三次检查都符合。

再试特殊情形。试 0:一半是 0,与 0 相等,并不是更小。说法不成立,一个反例就已经推翻了它。

再试 −4:一半是 −2,而 −2 大于 −4。第二个反例证实了问题,虽然一个已经足够。

修正后的说法是:“任何正数的一半,都比它小。”理由是:n > 0 时,n − n/2 = n/2 > 0,所以 n/2 < n。

检验说法时,哪里容易出错?

有同学试了几个简单的例子,就宣布说法得证。上面的三个例子全都符合,说法却是假的。

步骤 错误 正确
试过的情形 6、10、24 6、10、24,再加 0 和 −4
结论 说法是真的 说法是假的,0 是反例
这些例子说明什么 已证明 只是一种规律,还需要一般理由

解决的办法很简单:试的情形里,永远包括 0、1、一个负数和一个分数。

这项技能在单元里用在哪里?

同样的想法贯穿 用量词否定陈述句:“所有”的否定是“有些……不……”,而反例就是那个“有些”。它也支持判断归纳论证强弱的题目。

做 逻辑推理练习,熟悉考试里的措辞。想让老师陪你练习,可以了解 一对一线上数学补习。一般性论证里的代数若是你失分的地方,用 代数步骤修复训练器 (英文) 练习。

常见问题

检查几个例子,能证明一个说法吗?

不能。例子可以让说法看起来很可能成立,却无法证明每一种情形都成立。一个反例就足以推翻它,而要证明它,则需要一般性的论证。

推翻一个说法,需要几个反例?

一个。只要有一种情形条件成立而结论不成立,就够了。选一个小而简单的情形,把算式清楚写出来。

SPM 会考这类题目吗?

逻辑推理单元会考反例和论证的强弱。具体要求,请向学校咨询,或到 Lembaga Peperiksaan 网站核对最新的课程纲要。

怎样快速找到反例?

先试特殊情形:0、1、2、负数和分数。这些数的表现与一般的正整数不同,不少错误的说法一试就破。

如果你会用例子检验说法,却在被问“为什么永远成立”时答不上来,一对一数学课让老师陪你一步步搭出那个一般性的论证。

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