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文檔簡(jiǎn)介
1、 中小學(xué)數(shù)學(xué)的邏輯基礎(chǔ)概念 一、什么是數(shù)學(xué)概念 概念是指反映事物的本質(zhì)屬性和特征的思維形式。比如,圓是一類事物,它是平面內(nèi)到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的集合,這是圓的本質(zhì)屬性,而圓的概念就是這一本質(zhì)屬性的反映。 客觀世界的許許多多事物都有各種各樣的性質(zhì),事物間存在各式各樣的關(guān)系,這些性質(zhì)和關(guān)系都是事物的屬性。事物由于屬性相同或不同,形成各種不同的類,屬性相同的事物形成一類,屬性不同的事物就形成不同的類。 正確概念是科學(xué)抽象的結(jié)果。人們?cè)趯?shí)踐活動(dòng)中接受客
2、觀事物的各種各樣的信息,形成觀念,從而獲得感性認(rèn)識(shí),在此基礎(chǔ)上運(yùn)用比較、分析、綜合、抽象和概括等方法,去粗取精,舍掉事物的一些次要方面,保留了事物的本質(zhì)屬性,抽象出一類物事所具有而其它類事物所不具有的那些屬性,即本質(zhì)屬性和特征,從而形成了反映事物的本質(zhì)屬性和特征的各種各樣的概念。 現(xiàn)實(shí)世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系是數(shù)學(xué)的特定研究對(duì)象,數(shù)學(xué)概念就是反映這些數(shù)學(xué)對(duì)象的本質(zhì)屬性和特征的思維形式。例如,人們對(duì)太陽、滿月等現(xiàn)實(shí)的圓形物體的形象得到了圓的感性認(rèn)識(shí),初步形成了關(guān)于圓的觀念,在實(shí)踐活動(dòng)中,通過制造圓形工具或器皿需要畫圓,從而逐步認(rèn)識(shí)了圓的本質(zhì)屬性,最后
3、形成圓的概念。在數(shù)學(xué)中,每一個(gè)概念通常都用一個(gè)特有的名稱或符號(hào)來表示,例如,O表示以點(diǎn)O為圓心的圓,又如兩個(gè)三角形全等用來表示。 數(shù)學(xué)概念的產(chǎn)生與發(fā)展途徑是多方面的。有的數(shù)學(xué)概念是從它的現(xiàn)實(shí)模型直接反映得來的。例如,幾何中的三角形、梯形等概念都是從物體的形狀、位置、大小關(guān)系等具體形象抽象概括得來的。又如,自然數(shù)概念是從繩子的條數(shù),或其它單位事物集合元素的個(gè)數(shù),或者從事物排列的次序抽象概括得來的。另外,有的數(shù)學(xué)概念是經(jīng)過人們的加工,把客觀事物的屬性理想化、純粹化才得到的。例如,直線這個(gè)概念所反映的“直”和“可以無限延伸”等特征是從筆直的條形物體的形象
4、理想化、純粹化得來的。還有些數(shù)學(xué)概念是從數(shù)學(xué)內(nèi)部的需要中產(chǎn)生出來的。例如,無理數(shù),它是在運(yùn)用勾股定理計(jì)算以1和1為兩條直角邊的直角三角形斜邊長(zhǎng)時(shí)而得到的,由此引發(fā)了無理數(shù)的誕生。還有一些數(shù)學(xué)概念是根據(jù)理論上有存在的可能而提出來的。例如,自然數(shù)集、無限遠(yuǎn)點(diǎn)、無理數(shù)等概念都是在一定的理論基礎(chǔ)上提出來的。還有一些數(shù)學(xué)概念是在一定的數(shù)學(xué)對(duì)象的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生出來的。例如,多邊形的頂點(diǎn)、邊、對(duì)角線、內(nèi)角、外角等概念都是從多邊形的結(jié)構(gòu)中得出來的。 數(shù)學(xué)概念是不斷發(fā)展、變化的。這是因?yàn)椋环矫媸挛锏谋旧硎前l(fā)展變化的,因此,反映事物的概念也要隨之而發(fā)展、變化;另一方面,
5、由于人們的認(rèn)識(shí)是不斷深化的,因而關(guān)于事物的概念也要發(fā)生變化。如數(shù)的概念的形成就是一個(gè)逐步發(fā)展的過程(如圖8-1-1所示)。 對(duì)角的概念的敘述也是不斷深化的。在平面幾何中,角的概念是這樣定義的:具有公共端點(diǎn)的兩條射線所組成的圖形叫做角。但對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中會(huì)出現(xiàn)的720°或-1440°等不在0°到360°的角,這樣定義的角就不太適合了,因此,平面三角中,對(duì)角的概念又進(jìn)行了擴(kuò)充:一條射線繞它的端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)所成的圖形叫做角,并規(guī)定按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)形成的角叫做正角,按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)形成的角叫做負(fù)角,這樣角就有了正負(fù)之分,并將
6、角擴(kuò)充到了全體實(shí)數(shù)。 概念是非?;?、非常重要的。因?yàn)橛辛烁拍畈趴梢赃\(yùn)用概念進(jìn)行判斷和推理,才可以進(jìn)行論證,不可設(shè)想一個(gè)沒有關(guān)于圓的概念的人,能做出關(guān)于圓的命題、推理和證明,因此,要掌握一門科學(xué),首先要掌握這門科學(xué)的概念。此外,判斷是由概念構(gòu)成的,推理是由判斷構(gòu)成的,論證又是由判斷和推理構(gòu)成的,因此,概念這種思維形式是其他思維形式的基礎(chǔ),從這個(gè)意義上來說,概念是思念的細(xì)胞。二、概念的內(nèi)涵和外延 概念的內(nèi)涵和外延是構(gòu)成概念的兩個(gè)重要方面。 概念的內(nèi)涵就是指反映
7、在概念中對(duì)象的特有的、本質(zhì)的屬性,是概念質(zhì)的方面,它說明概念所反映的事物是什么樣的;而概念的外延就是指具有概念所反映的本質(zhì)屬性的對(duì)象,是概念的量的方面,通常說的是概念的適用范圍就是概念的外延,它說明概念所反映的是哪些事物。 概念的內(nèi)涵和外延都是主觀對(duì)客觀的一種認(rèn)識(shí),它們與客觀對(duì)象本身和客觀對(duì)象的特有屬性、本質(zhì)屬性是有區(qū)別的。 例如“平行四邊形”這個(gè)概念,意味著兩組對(duì)邊分別平行的四邊形,這就是平行四邊形這個(gè)概念的內(nèi)涵。 此外,任何概念都有所指,即概念所指的每一
8、個(gè)事物是什么,平行四邊形這個(gè)概念是指一般的平行四邊形、矩開、菱形和正方形全體,這就是平行四邊形這個(gè)概念的外延。 數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵和外延是在一定的數(shù)學(xué)科學(xué)體系中來認(rèn)識(shí)的。如,在平面幾何中,角的概念是指具有公共端點(diǎn)的兩條射線所組成的圖形,這樣定義出角的外延是指0°到360°以內(nèi)的角,而角的概念在平面三角中是指一條射線繞它的端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)所成的圖形,它的外延指任意大小的正角、負(fù)角以及0°的角,顯然這兩種角的概念的內(nèi)涵和外延都是不同的。 數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵和外延是密切聯(lián)系、互相依賴的兩個(gè)因素,
9、每一科學(xué)概念既有其確定的內(nèi)涵,也有其確定的處延,而概念之間是彼此互相區(qū)別,界線分明的,不容易混淆。因此,教學(xué)時(shí)要求概念明確,從邏輯學(xué)角度來說,基本的要求就是要明確概念的內(nèi)涵與外延,即明確概念所反映的對(duì)象具有什么本質(zhì)屬性,明確概念所指的是哪些對(duì)象。只有對(duì)概念的內(nèi)涵和外延兩方面都有準(zhǔn)確的了解,我們才能說對(duì)概念是明確的。三、概念間的關(guān)系 所謂概念間的關(guān)系就是概念的外延間的關(guān)系。在形式邏輯中,根據(jù)概念間的外延有無重合之處,概念間的關(guān)系可分為相容關(guān)系和不相容關(guān)系。 (一)概念間的相容關(guān)系 &
10、#160; 所謂概念間的相容關(guān)系是指兩個(gè)至少有一部分外延重合的概念間的關(guān)系,它又分為部分重合和完全重合。因此,概念間的相容關(guān)系又可分為同一關(guān)系、屬種關(guān)系和交叉關(guān)系三種。 1同一關(guān)系。也叫全同關(guān)系,指如果兩個(gè)概念的外延完全重合,則這兩個(gè)概念之間的關(guān)系是同一關(guān)系。概念的同一關(guān)系可用圖8-1-2表示(A、B表示兩個(gè)概念): 例如,無理數(shù)和無限不循環(huán)小數(shù)的就是兩個(gè)內(nèi)涵不同,但外延完全相同的概念。但具有同一關(guān)系的兩個(gè)概念,它們的外延雖然完全重合,但是它們的內(nèi)涵可以不同。比如等腰三角形底邊上的高線、中線
11、以及頂角平分線的外延都是同一條線段,而它們的內(nèi)涵卻各不相同。 研究概念間的同一關(guān)系,可以對(duì)概念所反映的對(duì)象得到較深刻、全面的認(rèn)識(shí)。另外,在推理證明過程中具有全同關(guān)系的概念可以互相代換,可以使論證變得簡(jiǎn)明。 2屬種關(guān)系。不是同一關(guān)系的兩個(gè)概念,如果其中一個(gè)概念的外延完全包含另一個(gè)概念的外延,那么這兩個(gè)概念就具有屬種關(guān)系。在具有屬種關(guān)系的兩個(gè)概念中,外延較大的那個(gè)概念叫做屬概念,外延較小的那個(gè)概念叫做種概念。概念的屬種關(guān)系可用圖8-1-3表示: 具有屬種關(guān)系的兩
12、個(gè)概念,由于各個(gè)概念在這種關(guān)系中所處的地位不同,在邏輯學(xué)中又把屬概念叫做上位概念,把種概念叫做下位概念。例如,實(shí)數(shù)和有理數(shù)是具有屬種關(guān)系的概念,而且由于實(shí)數(shù)的外延完全包含有理數(shù)的外延,因此實(shí)數(shù)是屬概念(或上位概念),而有理數(shù)是種概念(或下位概念)。應(yīng)當(dāng)指出,屬概論和種概念是相對(duì)的,如平行四邊形是矩形的屬概念,但它又是四邊形的概念。另外,作為一個(gè)概念的屬概念未必是唯一的,它的種概念也未必是唯一的,比如平行四邊形、四邊形和多邊形都是矩形的屬概念;而矩形、菱形、正方形又是平行四邊形的種概念。 具有屬種關(guān)系的兩個(gè)概念,它們的外延和內(nèi)涵在數(shù)量上存在互相制約的
13、關(guān)系。即屬概念和種概念之間,一個(gè)概念的內(nèi)涵越多,則它的外延越??;反之,一個(gè)概念的內(nèi)涵越少,則它的外延越大,這種關(guān)系叫做內(nèi)涵與外延的反比關(guān)系,變稱“反變關(guān)系”。根據(jù)這種反變關(guān)系可知,種概念具有它的屬概念的一切性質(zhì),而且還具有它自己特有的屬性,這種關(guān)系在研究概念的性質(zhì)以及推理、證明中經(jīng)常用到。 3交叉關(guān)系。如果兩個(gè)概念的外延有且只有一部分重合,那么這兩個(gè)概念之間的關(guān)系就是交叉關(guān)系,又稱部分重合關(guān)系。這種交叉關(guān)系可用圖8-1-4表示,其中A、B兩個(gè)概念的外延既有相同部分也有不同部分。 交叉關(guān)系在數(shù)學(xué)中常常見到
14、,也經(jīng)常被用到。例如菱形和矩形就是交叉概念,交集為正方形概念的外延;又如等腰梯形和直角梯形是交叉概念,它們的交集為等腰相角梯形。又如在方程組或不等式組的解集,以及幾何中的軌跡交截法都用到概念的交叉關(guān)系。 (二)概念間的不相容關(guān)系(也叫全異關(guān)系) 所謂概念間的不相容關(guān)系就是指屬于一個(gè)屬概念中的兩個(gè)在外延上沒有任何重合部分的種概念之間的關(guān)系。概念的不相容關(guān)系又分為矛盾關(guān)系和反對(duì)關(guān)系。 1矛盾關(guān)系。在同一屬概念之下的兩種概念,如果它們外延的和等于屬概念的外延,而且
15、這兩種概念具有全異關(guān)系,那么這兩種概念的關(guān)系稱為矛盾關(guān)系??梢杂脠D8-1-5表示這種關(guān)系,其中A、B兩個(gè)部分表示具有矛盾關(guān)系的兩個(gè)概念的外延,這兩部分沒有任何共同的部分,而且加起來等于屬概念C的全部外延。例如整數(shù)和分?jǐn)?shù)相對(duì)于有理數(shù)來說就是矛盾關(guān)系。 2反對(duì)關(guān)系。在同一屬概念之下的兩個(gè)概念,如果它們的外延的和小于屬概念的外延,而且這兩個(gè)概念具有全異關(guān)系,那么這兩個(gè)概念的關(guān)系稱為反對(duì)關(guān)系或者對(duì)立關(guān)系。反對(duì)關(guān)系可用圖8-1-6來表示,其中A、B兩個(gè)部分表示具有反對(duì)關(guān)系的概念的外延,這兩部分完全沒有相同的地方,但兩者之間和小于屬概念C的全部外延。例如正實(shí)數(shù)
16、和負(fù)實(shí)數(shù)相對(duì)于實(shí)數(shù)而言,就是反對(duì)關(guān)系。四、概念的定義和原始概念 在數(shù)學(xué)科學(xué)系統(tǒng)中,對(duì)于每一個(gè)數(shù)學(xué)概念都要給予確定的內(nèi)容和含義,給概念下定義就是準(zhǔn)確地提示它的內(nèi)涵。在一般情況下,當(dāng)一個(gè)概念的內(nèi)涵被確定后,就有了評(píng)判哪些對(duì)象屬于或不屬于這個(gè)概念的外延的標(biāo)準(zhǔn),因此,概念的定義可作為判別概念外延的標(biāo)準(zhǔn),但也有些個(gè)別的數(shù)學(xué)概念采用了直接提示其外延的方法。 (一)下定義的方法 1屬加種差定義法。這是最常用的一種定義法。先看兩個(gè)例子: &
17、#160;矩形:有一個(gè)角是直角的平行四邊形叫矩形。 等腰三角形:有兩條邊相等的三角形叫等腰三角形。 這兩個(gè)定義可以寫成下面的形式: (平行四邊形)(有一個(gè)角是直角)(矩形) (三角形)(兩條邊相等)(等腰三角形) 這兩個(gè)定義的共同特點(diǎn)是:把被定義的鄰近的屬概念加上被定義概念的所特有的屬性。由于所加上的屬性只是被定義概念所特有的,因此把它叫做被定義概念的“種差”,而這種
18、定義的方式就稱為是屬概念加種差的方式,簡(jiǎn)稱為屬加種差。 用這種方式下定義需要明確兩件事情:第一,要找出被定義概念的鄰近的屬概念,被定義項(xiàng)的概念的外延要被包含在哪個(gè)屬概念的外延之中;第二,要指出它區(qū)別于這個(gè)鄰近屬概念下其它概念的種差,這是對(duì)被定義項(xiàng)內(nèi)涵的揭露。 這種定義方式的優(yōu)點(diǎn)在于能用已定義的概念來定義它的種概念,用種差來提示被定義項(xiàng)的特性與性質(zhì),這樣的定義既準(zhǔn)確又明了,而且對(duì)提示概念間的關(guān)系很有幫助,可將概念系統(tǒng)化。 2發(fā)生定義方式。有的種差是被定義概念所
19、反映的對(duì)象產(chǎn)生或形成的情況。人們用一類事物產(chǎn)生或形成的情況作為種差做出定義,叫做發(fā)生定義。 例如,在平面幾何中,將角定義為射線繞它的端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)所成的圖形叫做角,這個(gè)定義形象地描述了角的形成過程。雖然這種定義方式用語言敘述起來往往會(huì)比較長(zhǎng),但它直觀、生動(dòng),有時(shí)還可用圖形形象地表示出來。 3關(guān)系定義法。有的種差是被定義概念所反映的對(duì)象與另一對(duì)象之間的關(guān)系,或它與另一對(duì)象對(duì)第三者的關(guān)系。人們用對(duì)象之間的關(guān)系作為種差而做出的定義,叫做關(guān)系定義。例如,“奇數(shù)是不能被2整除的數(shù)”就是一種關(guān)系定義,它的種差就是奇數(shù)與2
20、的一種關(guān)系。 4外延定義法。在數(shù)學(xué)中有些概念的外延是單一的或者是幾個(gè)簡(jiǎn)單明顯的對(duì)象時(shí),往往采用直接提示概念的外延作為它的定義。例如,例如對(duì)實(shí)數(shù)的定義就采用了這種方法,將有理數(shù)和無理數(shù)統(tǒng)稱為實(shí)數(shù)。 (二)下定義的基本規(guī)則 形式邏輯的定義規(guī)則是在已有的具體知識(shí)的基礎(chǔ)上,提供下定義所普遍需要遵守的規(guī)則,因此,為了正確地給概念下定義,就要遵守下列基本規(guī)則: 規(guī)則1定義應(yīng)當(dāng)相稱
21、;這就是說定義項(xiàng)與被定義項(xiàng)的外延必須相同,要恰如其分,不能擴(kuò)大也不能縮小。 比如,不循環(huán)小數(shù)是無理數(shù),這種定義是不合理的,因?yàn)槎x所確定的外延包括了有限不循環(huán)小數(shù)數(shù),它恰恰是有理數(shù),無理數(shù)的定義應(yīng)該敘述為:無限不循環(huán)小數(shù)和是無理數(shù)。 規(guī)則2定義不得惡性循環(huán) 在一個(gè)科學(xué)系統(tǒng)中,如果把甲概念作為已知概念定義乙概念,但是又用乙概念來定義甲概念,這就是定義的惡性循環(huán),也就是說定義項(xiàng)中不能直接或間接地包含被定義的項(xiàng)。因?yàn)槿绻诙x項(xiàng)中直接或間接地包含被定義的項(xiàng),這樣的
22、定義仍是不明確的,也達(dá)不到明確被定義項(xiàng)的目的。例如,若用兩直線垂直來定義直角,反過來又用直角來定義兩直線垂直,這樣的定義既不能提示概念的內(nèi)涵,也不能說明概念的外延,所以在定義概念時(shí)不能出現(xiàn)惡性循環(huán)。 規(guī)則3定義要簡(jiǎn)明 這就是說,定義中不應(yīng)列舉非本質(zhì)屬性或多余的詞語,不能含有能由推理得出的本質(zhì)屬性。例如:“有兩條邊相等,兩個(gè)角相等的三角形是等腰三角形”就違背了簡(jiǎn)明的要求。因?yàn)椤皟蓷l邊相等”和“兩個(gè)角相等”這兩個(gè)等腰三角形的本質(zhì)屬性中,任何一個(gè)都可以根據(jù)另一個(gè)經(jīng)過推理而得出。又如,把平行四邊形定義為“兩組對(duì)
23、邊分別平行的平面四邊形”,其中平面一詞是多余的,因?yàn)槠叫谢蛳嘟坏膬蓷l直線必共面,因此,這樣定義平行四邊形又違背了簡(jiǎn)明的原則。 規(guī)則4定義一般應(yīng)避免用否定的形式 定義是為了提示被定義概念的內(nèi)涵,如果定義中包含了類似“不”、“無”、“非”等字樣,那么定義項(xiàng)只能表示被定義項(xiàng)不具有某種屬性,而沒有表示被定義項(xiàng)具有某種屬性,因此定義應(yīng)對(duì)被定義項(xiàng)的本質(zhì)屬性用肯定形式而不應(yīng)用否定形式。例如把奇數(shù)定義為“不是偶數(shù)的數(shù)”,這個(gè)定義既不能提示無理數(shù)的本質(zhì)屬性,也不能確定它的外延,達(dá)不到定義的目的。 &
24、#160; 但是,這個(gè)要求并不是絕對(duì)的,因?yàn)橛行└拍畹奶赜袑傩跃褪侨狈δ硞€(gè)屬性,對(duì)于這樣的事物在下定義時(shí)就必須用否定的形式。比如:“無理數(shù)是無限不循環(huán)小數(shù)”,因?yàn)樗痪哂醒h(huán)這個(gè)特性;再比如:“在平面內(nèi),永遠(yuǎn)不相交的兩條直線叫做平行線”,因?yàn)槠叫芯€就是在具有“在平面內(nèi)永遠(yuǎn)不相交”的性質(zhì)。 (三)原始概念 在一個(gè)科學(xué)系統(tǒng)中總是要對(duì)概念下定義,而且一定會(huì)用一些已知的概念來定義新的概念,但概念的個(gè)數(shù)是有限的,又由第二條規(guī)則可知,下定義是不能惡性循環(huán)的,因此總有一些概念不能引用別的概念來定義,這樣的概
25、念叫做這個(gè)科學(xué)體系中的原始概念。 比如,把平行四邊形定義為兩組對(duì)邊分別平行的四邊形,因此就必須先對(duì)四邊形、平行以及對(duì)邊進(jìn)行定義。定義四邊形時(shí),應(yīng)先對(duì)多邊形及邊進(jìn)行定義,又必須先定義折線,故必須先要對(duì)點(diǎn)和直線進(jìn)行定義。但是,在一般的初等幾何中,點(diǎn)和直線都無法再用已被定義過的概念進(jìn)行定義,它們都是原始概念。在數(shù)學(xué)中,點(diǎn)、直線、平面、集合,空間、數(shù)、量等都是原始概念,但在其中有些是通過公理來直接描述的,雖然有些概念在中學(xué)課本中也有解釋,但這種解釋并不是定義。 五、概念的劃分 把一個(gè)屬概念分為若干個(gè)全
26、異種概念的邏輯方法叫做概念的劃分。如果說下定義是明確概念的內(nèi)涵的邏輯方法,那么,通過概念的劃分,一方面可使有關(guān)概念的知識(shí)系統(tǒng)化、完整化;另一方面對(duì)該概念的外延,對(duì)被分類概念的外延以及概念間的關(guān)系,都能得到深刻的認(rèn)識(shí)。 單獨(dú)概念的外延只是指一個(gè)單獨(dú)的事物,即單元素集,例如太陽、月亮等都是單獨(dú)概念。但大概部分概念都是指反映某一類事物的普遍概念,它的外延往往含有許多成分的子類。這些子類有的數(shù)量有限,研究它的外延時(shí)一一列舉就可以了,但有的數(shù)量很多,如果把它們一個(gè)一個(gè)列舉出來是不太可能實(shí)現(xiàn)的,因此需要用另一種方法來明確外延。這就是將一個(gè)概念所指的事物,按照不
27、同的屬性分成若干個(gè)小類,從概念來講,也就是將一個(gè)屬概念劃分為若干種概念,即劃分。其中被劃分的類叫做劃分的母項(xiàng),若干小類叫做劃分的子項(xiàng)。 (一)概念劃分的基本規(guī)則 規(guī)則1劃分后各子項(xiàng)應(yīng)當(dāng)互不相容 這就是說,劃分后不能有一些元素既屬于這個(gè)子項(xiàng),又屬于另一個(gè)子項(xiàng),即任何兩個(gè)子項(xiàng)之間不能有交集,所以在各個(gè)子項(xiàng)之間必須有全異關(guān)系。 規(guī)則2各個(gè)子項(xiàng)必須窮盡母項(xiàng) 即要求劃分所得的、
28、全異的子項(xiàng)的總和(并集)應(yīng)當(dāng)與母項(xiàng)完全相同,這樣被劃分概念的每一個(gè)對(duì)象都應(yīng)落到一個(gè)且僅一個(gè)種概念內(nèi)。如果子項(xiàng)不窮盡母項(xiàng),那么必然有一些屬于母項(xiàng)的事物不屬于任何一個(gè)子項(xiàng)。 上述這兩條規(guī)則說明,概念的劃分必須做到不重不漏。比如,把整數(shù)分為正整數(shù)、0和負(fù)整數(shù)是合理的,但如果把平行四邊形分為矩形、菱形和正方形,這樣的劃分就是不正確的,因?yàn)檎叫渭仁橇庑我彩蔷匦危粋€(gè)對(duì)象落在了兩個(gè)子項(xiàng)里,而且又犯了子項(xiàng)不能窮盡的錯(cuò)誤,因?yàn)檫@樣的劃分漏掉了鄰邊不等的斜平行四邊形。 規(guī)則3每一次劃分應(yīng)該用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)
29、160; 由于實(shí)踐需要的不同,所要達(dá)到的目標(biāo)也不同,因此劃分的標(biāo)準(zhǔn)就可以不同,但每一次劃分不能用兩個(gè)或兩個(gè)以上的標(biāo)準(zhǔn)劃分,否則就會(huì)產(chǎn)生混亂。比如對(duì)于整數(shù)的劃分,一會(huì)兒按照奇、偶性進(jìn)行劃分,可一會(huì)兒又按照正、負(fù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,不但會(huì)造成劃分時(shí)不能窮盡母項(xiàng),還會(huì)出現(xiàn)子項(xiàng)交融的現(xiàn)象,造成劃分的混亂。 規(guī)則4劃分時(shí)不得造成越級(jí) 劃分時(shí),應(yīng)該把屬概念分為最鄰近的種概念,即劃分時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)越級(jí)的現(xiàn)象。比如,把復(fù)數(shù)分為實(shí)數(shù)和虛數(shù)是正確的,但如果把復(fù)數(shù)分為有理數(shù)、無理數(shù)和虛數(shù)就越級(jí)了,這樣會(huì)造成概念
30、系統(tǒng)的混亂。 (二)概念劃分的基本方法 1二分法 把一個(gè)概念的外延中具有某個(gè)屬性的對(duì)象作為一類,把恰好缺乏這個(gè)屬性的對(duì)象作為另一類的方法就是二分法。二分法對(duì)于概念的正確劃分起著非常重要的作用,因?yàn)檫@種劃分方法將被劃分的概念分為兩個(gè)互相矛盾的概念,最后所得到的種概念就一定能滿足上述幾條規(guī)則,而不致發(fā)生錯(cuò)誤。而且為了集中注意概念的某些屬性,采用二分法是有好處的,比如,為了研究數(shù)的正負(fù)及絕對(duì)值問題,將實(shí)數(shù)分為負(fù)數(shù)和非負(fù)數(shù)是必要的。
31、; 2一般的劃分方法 在概念的劃分時(shí),一般會(huì)按照對(duì)象的本質(zhì)屬性或特征的不同,把屬概念分為幾個(gè)具有全異關(guān)系的種概念,使得劃分的結(jié)果比較穩(wěn)定,至于分成多少個(gè)概念要由劃分的目的和被劃分概念固有的屬性來決定。 如,按角的大小,可將三角形分為銳角三角形、直角三角形和鈍角三角形;按邊的相等關(guān)系,可將三角形分為等腰三角形和不等邊三角形??梢?,劃分的標(biāo)準(zhǔn)不同,分類的結(jié)果也不同。但是有些概念有自然的特征,就應(yīng)按概念的自然特征來劃分。比如,多邊形應(yīng)該按照邊數(shù)來劃分,邊數(shù)是幾,就稱為幾邊形,像三角形、四邊形、五邊形
32、等。六、數(shù)學(xué)概念的教學(xué) 我們知道,數(shù)學(xué)離不開推理,推理依靠判斷,而判斷又是以概念為基礎(chǔ)的,因此,數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。另外,深入理解數(shù)學(xué)概念的過程會(huì)使抽象邏輯思維得到鍛煉,對(duì)提高思維能力有促進(jìn)作用,因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中一定要重視概念的教學(xué)。在數(shù)學(xué)概念的教學(xué)中,由于概念本身的難易程度,概念本身的特點(diǎn)以及要求掌握的程度不同,因此對(duì)各個(gè)數(shù)學(xué)概念教學(xué)的具體要求也不同。一般來說,對(duì)數(shù)學(xué)中一些重要概念的教學(xué)時(shí),不但要使學(xué)生掌握概念的內(nèi)涵和外延以及其表達(dá)形式,還要了解有關(guān)概念之間的關(guān)系,在數(shù)學(xué)知識(shí)體系中不斷加深擴(kuò)大對(duì)概念的認(rèn)識(shí),成為系統(tǒng)知識(shí),并要求能夠運(yùn)用概念來解
33、決數(shù)學(xué)問題。為了達(dá)到這樣的要求,建議在數(shù)學(xué)概念的教學(xué)時(shí),應(yīng)采用如下教學(xué)法: (一)概念引入的方法要得當(dāng) 在教學(xué)過程中,一定要讓學(xué)生感覺到引入這個(gè)概念是必須而且必然的,也就是重視概念的引入,概念的引入是概念教學(xué)的第一步,也是形成概念的重要基礎(chǔ)。概念的引入通過采用如下的教學(xué)手段: 1從概念的來源引入 每個(gè)概念都有其產(chǎn)生和發(fā)展的過程,而且中學(xué)數(shù)學(xué)中的大部分概念都有它的現(xiàn)實(shí)模型,對(duì)于中學(xué)數(shù)學(xué)概念的具體內(nèi)容,學(xué)生在生活和學(xué)
34、習(xí)過程中,或多或少都有過接觸。因此從認(rèn)識(shí)論的觀點(diǎn)來看,在引入概念時(shí),教師應(yīng)該根據(jù)各個(gè)概念產(chǎn)生發(fā)展的具體途徑,讓學(xué)生依據(jù)已有的材料和知識(shí)做出符合一定經(jīng)驗(yàn)與事實(shí)推測(cè)的想象,讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)新概念的最初階段,讓學(xué)生不單知道其然,更要讓他知道其所以然。 比如負(fù)數(shù)的引入,學(xué)生在生活當(dāng)中已接觸過大量的具有相反意義的量,因此,在教學(xué)過程中從具有相反意義的量來引出負(fù)數(shù)的概念是很可行的。但教師一定要向?qū)W生明確,在數(shù)學(xué)當(dāng)中引入負(fù)數(shù)有它自己獨(dú)特的意義,也就是說,負(fù)數(shù)的引入可以解決小數(shù)減大數(shù)的問題,這也是數(shù)學(xué)本身發(fā)展的需要。 2
35、由已知引未知概念引入法 在數(shù)學(xué)問題解決中,常常采用的處理法就是將未知的問題盡可能的向已知知識(shí)轉(zhuǎn)化,在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,也可以采用從已知概念引入新概念的方法,這是符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。比如,在引入二元一次方程的概念時(shí),就可先讓同學(xué)回憶什么是一元一次方程。 3比較法引入數(shù)學(xué)概念 著名的教育家烏申斯基認(rèn)為:“比較是一切理解和思維的基礎(chǔ),我們正是通過比較來了解世界上的一切的。如果我們面前出某種新東西,而我們既不能拿它去同什么東西比較,又不能把它同什么東西區(qū)別開來,那么
36、我們就不能對(duì)它形成一種思想,也不能對(duì)它說出一句話來?!边@句話恰如其分是說明了比較法的重要性。 按照比較指向的對(duì)象來分,比較法可分為同類事物間進(jìn)行比較,以及不同類,但具有相似或相關(guān)事物間進(jìn)行的比較。兩種比較方法在數(shù)學(xué)教學(xué)中都是非常必要的,但在知識(shí)的領(lǐng)會(huì)階段,重要的還是同類事物間的比較,因?yàn)檫@樣更容易向?qū)W生明確概念內(nèi)涵;而后再應(yīng)用第二種比較法,這便于學(xué)生將知識(shí)之間建立聯(lián)系,形成一個(gè)系統(tǒng),從而對(duì)知識(shí)有更深刻的領(lǐng)悟。 (二)明確數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵和外延 在數(shù)學(xué)概念教學(xué)時(shí)
37、,教師要重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)定義中的屬概念和種差,認(rèn)識(shí)被定義的概念既有它的屬概念的一切屬性,同時(shí)又有它自己的特性,這樣就向?qū)W生明確了概念的內(nèi)涵;為了使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)概念的認(rèn)識(shí),應(yīng)該讓學(xué)生根據(jù)定義做出判斷,以此來明確概念所涉及的對(duì)象范圍,也就是概念的外延。當(dāng)然,根據(jù)概念定義方式的不同,可以采用概念劃分的方法等,來提示概念的內(nèi)涵和外延。 比如,關(guān)于等腰三角形概念的教學(xué),應(yīng)指出等腰三角形是一種三角形,也就是說它是由三條線段首尾順次相接所組成的圖形,它有著一般三角形都具有的一切性質(zhì)。同時(shí),又要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào),等腰三角形具有兩條邊相等的這個(gè)特性,這也是其它一般三角形所
38、不具有的性質(zhì),也就是等腰三角形的種差,這樣的明確之后,學(xué)生就會(huì)對(duì)等腰三角形概念的內(nèi)涵有了全面認(rèn)識(shí),那么學(xué)生就很容易對(duì)一個(gè)三角形是否是等腰三角形做出正確的判斷,也就明確了概念的外延。 (三)概念的表述要準(zhǔn)確 數(shù)學(xué)語言是力求精確、科學(xué),而數(shù)學(xué)概念的定義更是多一字不可,少一字不行的,因此,在概念形成之后,應(yīng)及時(shí)地讓學(xué)生用語言準(zhǔn)確地表述出來,以加深對(duì)概念的印象,促進(jìn)學(xué)生思維的深刻性。 例如,一元二次方程是這樣定義的:只含有一個(gè)未知數(shù),并且未知數(shù)的最高次數(shù)是二,系數(shù)不
39、等于0的方程叫一元二次方程。而學(xué)生往往會(huì)忽略一些關(guān)鍵成分,比如“只”、“系數(shù)不等于0”,這時(shí)教師就應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生辨別有這些字和沒有這些字的區(qū)別。如果把“只”去掉,那么方程當(dāng)中還可能含有其它的未知數(shù),也就不是“一元”了;如果丟掉“系數(shù)不等于0”,那么很可能最高次項(xiàng)的系數(shù)是0,也就不存在二次項(xiàng),也就不能稱其為二次方程了。通過這樣的剖析,不但讓學(xué)生體會(huì)了數(shù)學(xué)語言的嚴(yán)謹(jǐn)性,而且培養(yǎng)了他們的語言表達(dá)能力,也鍛煉了思維能力。 (四)概念的鞏固 鞏固概念是概念教學(xué)的重要環(huán)節(jié),概念一旦獲得后,如果不及時(shí)鞏固,就會(huì)被遺忘。鞏
40、固概念,首先應(yīng)在引入、形成概念生,引導(dǎo)學(xué)生正確復(fù)述概念;其次是靈活的應(yīng)用概念。而概念的復(fù)述在前面已經(jīng)涉及到了,所以這里主要談?wù)劯拍畹膽?yīng)用。 概念的應(yīng)用就是指學(xué)生在領(lǐng)會(huì)概念的基礎(chǔ)上,運(yùn)用概念去解決同類事物的過程。數(shù)學(xué)的運(yùn)算、推理、證明必須以有關(guān)概念為依據(jù),而且靈活地運(yùn)用概念,不但可以使學(xué)生更牢固的掌握數(shù)學(xué)概念,還對(duì)提高學(xué)生提高分析問題與解決問題的能力有很大幫助。 比如,在證明等腰三角形底邊上的中線、高線以及頂角平分線三線合一的性質(zhì)時(shí),就要用到等腰三角形定義中有兩條邊相等這一特點(diǎn)。 &
41、#160; 數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)知識(shí)最重要、最基礎(chǔ)的組成部分,是進(jìn)行數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)推理、判斷的依據(jù),也是培養(yǎng)學(xué)生能力、發(fā)展學(xué)生的智力的重要因素,因此,教師在教學(xué)過程中要重視數(shù)學(xué)概念的教學(xué)。在教學(xué)過程中,應(yīng)針對(duì)不同的數(shù)學(xué)概念采用不用的講授方法,并引導(dǎo)學(xué)生入時(shí)的鞏固概念,應(yīng)用概念,不斷提升教學(xué)質(zhì)量。 總之,概念教學(xué)大致要經(jīng)歷這樣幾個(gè)階段:概念的提出、形成、明確以及鞏固。為此有人把掌握概念的過程歸納為五個(gè)階段:引進(jìn)、醞釀、建立、鞏固、發(fā)展。具體來說,對(duì)一個(gè)新概念的教學(xué),一般要求: 1目的性教學(xué),
42、揭示為什么要研究新概念。一般通過兩個(gè)途徑,一是生產(chǎn)、生活中的實(shí)際需要;二是原有概念的缺陷。例如,由于在實(shí)數(shù)集中方程無解,于是需要擴(kuò)大數(shù)集。 目的性教學(xué)對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,規(guī)范研究的方向,有著不可忽視的作用。 2發(fā)現(xiàn)性教學(xué)。顯示出用來抽象出新概念的材料,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些材料的共同特征及規(guī)律。 通過發(fā)現(xiàn)性教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析和綜合事物的能力,并初步認(rèn)識(shí)概念的內(nèi)涵和外延。 3歸納性教學(xué)。把感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí),把已發(fā)現(xiàn)
43、的對(duì)象的特征用概括語言描述出來,最后用定義的形式反映概念。 4鞏固性教學(xué)。著重于重復(fù)、印證、再現(xiàn)等正面鞏固。其中印證和再現(xiàn),并不是機(jī)械重復(fù)定義,而可以通過用定義去判斷和推理某些對(duì)象的屬性,在運(yùn)用中靈活生動(dòng)地復(fù)述定義,或強(qiáng)調(diào)定義中容易被忽略和混淆的某一側(cè)面等等。 5發(fā)展性教學(xué)。這一階段主要抓引伸、聯(lián)系、變化。 引伸:如中的a,b可以是具體數(shù)字,也可以是表示數(shù)的式。 聯(lián)系:主要是概念與其它概念的聯(lián)系;理論與實(shí)際的聯(lián)系
44、(利用新建立的概念去解決實(shí)際問題)。 變化:通過變式,加深認(rèn)識(shí)。例如,長(zhǎng)方形的面積和周長(zhǎng)是不是函數(shù)關(guān)系?這樣一個(gè)變化,便從反面強(qiáng)調(diào)了函數(shù)概念。 總之,概念教學(xué)要特別強(qiáng)調(diào)下述重要的指導(dǎo)思想: 1在體系下把握概念(即把概念放在指定的知識(shí)結(jié)構(gòu)下來認(rèn)知); 2按一定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來教學(xué)(具體一般具體;多采用對(duì)比、比較、歸納等)。 附 義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)(7-9年級(jí))“
45、同類項(xiàng)”教學(xué)案例 一、教材內(nèi)容:華東師大出版社出版,七年級(jí)上冊(cè)第三章整式的加減§3.4.1 二、教學(xué)目標(biāo) 1理解并掌握同類項(xiàng)的概念; 2經(jīng)歷探索和體驗(yàn)同類項(xiàng)有關(guān)概念的獲得過程,會(huì)識(shí)別多項(xiàng)式中的同類項(xiàng)。 3培養(yǎng)學(xué)生分類歸納的能力,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生有條理的思考習(xí)慣。 三、教學(xué)內(nèi)容分析
46、0; 教學(xué)重點(diǎn):會(huì)識(shí)別多項(xiàng)式中的同類項(xiàng) 教學(xué)難點(diǎn):培養(yǎng)學(xué)生分類歸納的能力 四、教法學(xué)法設(shè)計(jì) 以教師的精講、點(diǎn)撥引導(dǎo)為主,輔以引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)、合作交流 五、教學(xué)過程 (一)創(chuàng)設(shè)問題情景,引入新課 1填空:多項(xiàng)式有_ _項(xiàng),它們分別是_ _、_ _、_ _、_ _、_ _、_ _。
47、60;2有句成語,叫“物以類聚”,意思是說,同一類型的東西可以聚在一起。當(dāng)然,不同類型的東西就不能隨意聚集。比如,收拾房間,書放上書架,衣服放入衣櫥,碗盤放進(jìn)碗櫥而不能把碗朝衣櫥里放,衣服堆到書架上再如,媽媽叫你去買幾斤面,并且打半斤油,請(qǐng)問:僅拿一只面口袋,把面和油都放進(jìn)口袋行嗎?這就是“物以類聚”。 在數(shù)學(xué)里,時(shí)常用到這種同類相聚的思想。看前面這個(gè)多項(xiàng)式的各個(gè)項(xiàng),就可以把具有相同特征的項(xiàng)進(jìn)行歸類。你認(rèn)為上述多項(xiàng)式中哪些項(xiàng)可以歸為一類? (與可歸為一類,與可歸為一類,-3與5也可歸為一類)
48、 (二)探索規(guī)律,總結(jié)同類項(xiàng)定義 1問題:上面被歸為同一類的項(xiàng)有什么特征? (先引導(dǎo)學(xué)生分析與只有系數(shù)不同,各自所含的字母都是x、y,并且x的指數(shù)都是2,y的指數(shù)都是1;與也只有系數(shù)不同,各自所含的字母都是x、y,并且x的指數(shù)都是1,y的指數(shù)都是2。然后歸納為:所含字母相同,并且相同字母的指數(shù)也分別相等。) 2同類項(xiàng)定義:所含字母相同,并且相同字母的指數(shù)也分別相等的項(xiàng)叫做同類項(xiàng)。
49、;說明: (1)兩個(gè)相同:字母相同,同字母的指數(shù)相同。 (2)兩個(gè)無關(guān):與系數(shù)大小無關(guān),與字母順序無關(guān)。 思考:所有的常數(shù)項(xiàng)都是同類項(xiàng)嗎?(是) 練習(xí): · 與是同類項(xiàng)嗎?為什么? · 與、abc與-2abc、4st與-5ts是同類項(xiàng)嗎?為什么? (三)根據(jù)
50、概念,嘗試解決問題 例1 指出下列多項(xiàng)式中的同類項(xiàng): (1)3x-2y+1+3y-2x-5 (2) 解:(1) 3x與-2x ,-2y與+3y,-5與+1分別是同類項(xiàng)。 (2)與,+與分別是同類項(xiàng)。 例2 k取何值時(shí),與是同類項(xiàng)? 分析:先假定與是同類項(xiàng),然后求k。已知所含字母
51、相同,根據(jù)同類項(xiàng)的定義,還需相同字母的指數(shù)相等,所以k=2。 解:當(dāng)k=2時(shí),與是同類項(xiàng)。 引申1:k為何值時(shí),與是同類項(xiàng)? 引申2:m、n為何值時(shí),與是同類項(xiàng)? (四)鞏固練習(xí) 練習(xí)第1.2.3.題,(根據(jù)情況適當(dāng)補(bǔ)充部分題目)。 (五)小結(jié)(由學(xué)生回答,然后教師總結(jié)) 1什
52、么叫同類項(xiàng)? 2所有的常數(shù)項(xiàng)都是同類項(xiàng)嗎? (六)作業(yè) p.114 習(xí)題3.4 第 1.2.3題。 六、點(diǎn)評(píng) 這是一片基于傳統(tǒng)內(nèi)容的新課程初中數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì),其教學(xué)內(nèi)容單調(diào),很難聯(lián)系、現(xiàn)實(shí)情景。在設(shè)計(jì)中,馮老師思路清晰,目標(biāo)明確:在多項(xiàng)式的基礎(chǔ)上自然引入新課,從一開始就注意體現(xiàn)數(shù)學(xué)的分類思想;然后,重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生探索同類項(xiàng)的特征,并總結(jié)出同類項(xiàng)的定義;繼而,進(jìn)行同類項(xiàng)的辨
53、析與引申,為以后的合并同類項(xiàng)打好基礎(chǔ)。 數(shù)學(xué)命題 一、命題的意義 人們?cè)谏鐣?huì)實(shí)踐中,產(chǎn)生概念之后,就要運(yùn)用概念做出各種判斷。例如,通過對(duì)有理數(shù)的研究,我們?nèi)菀鬃龀鲞@樣的判斷: 正數(shù)的倒數(shù)是正數(shù),負(fù)數(shù)的倒數(shù)是負(fù)數(shù); 零沒有倒數(shù)。 這些判斷反映了正數(shù)、負(fù)數(shù)、零的倒數(shù)的情況。其中肯定“正數(shù)的倒數(shù)”是“正數(shù)”,“負(fù)數(shù)的倒數(shù)”是“負(fù)數(shù)”這樣的性質(zhì);c否定了“零有倒數(shù)”這一性質(zhì)。
54、這些判斷的形式不一樣,但是具有共同的特征,都是對(duì)客觀事物有所肯定或有所否定。 由此可知,判斷是對(duì)客觀事物的一種認(rèn)識(shí),是對(duì)客觀事物有所肯定或是否定的一種思維形式。在判斷中常反映著:某屬性是否屬于這個(gè)或那個(gè)思維對(duì)象;各思維對(duì)象間的關(guān)系;各對(duì)象間的制約關(guān)系等等。因此對(duì)思維對(duì)象有所肯定或有所反映乃是判斷的最顯著的特點(diǎn)。 表示判斷的句子叫做命題,并且這種句子只能是可以判斷真假的陳述語句。定義、公理、定理、公式、性質(zhì)、法則等都是數(shù)學(xué)命題。 例如:三角形的一個(gè)外角等于與它
55、不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角的和;內(nèi)錯(cuò)角相等,兩直線平行。這兩個(gè)句子都做出了判斷,因此它們都是命題。 根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以把命題分成幾種不同的類型,但通常按照命題本身是否還包括其他的命題,我們可以把命題分為簡(jiǎn)單命題和復(fù)合命題。 簡(jiǎn)單命題是命題本身不再包含其他命題的命題。按其所斷定的對(duì)象是性質(zhì)還是關(guān)系而分為性質(zhì)命題和關(guān)系命題。 復(fù)合命題是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的簡(jiǎn)單命題組成的命題。按照組成復(fù)合命題的各個(gè)簡(jiǎn)單命題之間的結(jié)合情況如何,分為負(fù)命題、聯(lián)言命題、選言命題、假言命題。
56、0; 命題的分類用圖形表示如下:二、命題的結(jié)構(gòu) 在邏輯學(xué)中,把命題中沒有固定含義的代詞或未完全確定的對(duì)象叫做變項(xiàng),而將具有固定含義的詞或概念叫做常項(xiàng)。比如命題“如果p,那么q”,其中“p”、“q”都是變項(xiàng),“如果”、“那么”則是常項(xiàng)。 命題的形式多樣,將簡(jiǎn)單命題用一些邏輯聯(lián)結(jié)詞聯(lián)結(jié)起來就構(gòu)成了復(fù)合命題。基本的邏輯聯(lián)結(jié)詞通常包括以下幾種: (一)非(表否定) 設(shè)p表示一個(gè)命題,若否
57、定命題p,就得到了命題“非p”,記作,與p互為反命題。 (二)且(表合取) 設(shè)p、q表示兩個(gè)命題,用邏輯聯(lián)結(jié)詞“且”把它們聯(lián)結(jié)起來得到新的命題“p且q”,記作,這個(gè)式子叫做命題p和q的合取式。 (三)或(表析?。?#160; 設(shè)p、q表示兩個(gè)命題,用邏輯聯(lián)結(jié)詞“或”把它們聯(lián)結(jié)起來得到新的命題“p或q”,記作,這個(gè)式子叫做命題p和q的析取式。 (四)如果,那么 (蘊(yùn)涵)
58、 p、q表示兩個(gè)命題,用“如果 ,那么 ”聯(lián)結(jié)起來,得到新命題“如果p,那么q”,記作,這個(gè)式子叫做命題p和q的蘊(yùn)含式。 (五)當(dāng)且僅當(dāng) 設(shè)p、q表示兩個(gè)命題,用“當(dāng)且僅當(dāng)”聯(lián)結(jié)起來得到新命題“p當(dāng)且僅當(dāng)q”,記作“”,這個(gè)式子叫做充分必要蘊(yùn)涵式。 數(shù)學(xué)命題通常寫成“若p,則q”的形式,其中“若p”部分叫做命題的條件或題設(shè),“則q”部分叫做命題的結(jié)論。任何一個(gè)命題都可以寫成“若p,則q”,比如命題“平行四邊形的兩條對(duì)角線互相
59、平分”改寫后的形式為:若一個(gè)四邊形是平行四邊形,那么它的兩條對(duì)角線互相平分,這樣改寫的目的是為了更方便找出命題的條件與結(jié)論。 三、命題演算 命題演算是一種最簡(jiǎn)單的邏輯演算,又稱命題邏輯。用命題變?cè)兔}連詞按一定方式聯(lián)結(jié)就可以組成命題公式,一個(gè)命題公式中的每個(gè)命題變?cè)既《ㄕ婕僦禃r(shí),這個(gè)公式的真假值也就確定了,因此,一個(gè)命題公式也就是一個(gè)真值函數(shù)。 無論命題變?cè)∈裁粗担}公式都取真值,這樣的公式叫做恒真式,也叫重言式。無論命題變?cè)趺慈≈?,兩個(gè)命題公式A,B的取值永遠(yuǎn)相同,就稱
60、A,B邏輯等價(jià)。記作。實(shí)際上,當(dāng)且僅當(dāng)是恒真式,一些基本的等價(jià)式,例如pp,(),(),(),都可以用作命題公式等價(jià)變換的代數(shù)規(guī)則。這些規(guī)則可以把任何一個(gè)命題公式變換成與之等價(jià)的有標(biāo)準(zhǔn)形式的命題公式。這種標(biāo)準(zhǔn)形公式反映出一定的性質(zhì),取值的規(guī)律。 (一)復(fù)合命題的值 如果用1來表示一個(gè)命題的真值,而用0來表示一個(gè)命題的假值,那么命題公式的真假值的取法就可以列表給出,這種表叫做真值表。 由“或”、“且”、“非”三個(gè)基本邏輯聯(lián)結(jié)詞構(gòu)成的新命題的真假值,是由構(gòu)成新命
61、題的簡(jiǎn)單命題(p、q)的真假值決定的,其真值表表示如下:110011100101011001001100表4-1-1 因此,一個(gè)復(fù)合命題可利用真值表計(jì)算它的值。 例和的真值表如下:1101110101101001110100010010表4-1-2 由此可見,恒為真,恒為假。若一個(gè)命題在任何情況下都為真,則稱為恒真命題;若一個(gè)命題在任何情況下都為假,則稱為恒假命題。特別的,語句常項(xiàng)“1”可看作是一個(gè)恒真命題;“0”可看作是一個(gè)恒假命題。
62、; 如果(邏輯等價(jià),即同真或同假),那么命題就是一個(gè)恒真命題(根據(jù)等價(jià)定義,同真為真,同假為假),這樣當(dāng)且僅當(dāng)可以寫成。同樣,如果A是恒假命題,那就可以寫成,如上表中。 (二)命題演算中常用的等價(jià)式 邏輯等價(jià)也稱等值,在邏輯學(xué)中,具有等值關(guān)系(邏輯等價(jià)關(guān)系)的命題,在推理論證過程中可以互相代替。 下面是命題演算中常用的等價(jià)式: (1)雙重否定律:
63、0;(2)冪等律: (3)交換律: (4)結(jié)合律: (5)分配律: (6)吸收律: (7)德摩根律: (8)同一律: (9) (10) (11)
64、60; (12)四、性質(zhì)命題、關(guān)系命題 (一)性質(zhì)命題 性質(zhì)命題就是斷定某事物具有(或不具有)某種性質(zhì)的命題。例如:有些四邊形是平行四邊形;任何一個(gè)圓都不是直線形。 在性質(zhì)命題中,雖然斷定的事物具體內(nèi)容不同,但都由主項(xiàng)、謂項(xiàng)、聯(lián)項(xiàng)、量項(xiàng)所組成。命題的主項(xiàng)指的是指命題中表示判斷對(duì)象的概念,邏輯學(xué)中通常用“S”表示。例如,矩形是平行四邊形,“矩形”就是主項(xiàng)。 命題的謂項(xiàng)指的是指命題中表示判斷對(duì)象的性質(zhì)的概念
65、,通常用“P”表示。例如上述命題中,“平行四邊形”就是謂項(xiàng)。 命題中都有一個(gè)聯(lián)系主項(xiàng)和謂項(xiàng)的關(guān)系詞,我們稱之為命題的聯(lián)項(xiàng),通常又被稱為命題的“質(zhì)”。例如“是”、“不是”、“能”、“不能”、“有”、“沒有”。 在主項(xiàng)或是謂項(xiàng)前一般都由一個(gè)表示判斷對(duì)象數(shù)量的概念,稱之為命題的量項(xiàng)。如“一切”、“有的”。量項(xiàng)又稱為命題的“量”,通常分為兩種:全稱量項(xiàng)(表示在一個(gè)命題中對(duì)主項(xiàng)的全部外延作了斷定,通常用“所有”、“任何”、“一切”等詞語表示,在命題的語言表達(dá)中可以省略)和特稱量項(xiàng)(表示對(duì)主項(xiàng)的部分外延作了斷定,常
66、用“有的”、“某些”等詞語表示,在命題的語言表達(dá)中不能省略)。例如:“矩形是平行四邊形”中,“矩形”是主項(xiàng),“平行四邊形”是謂項(xiàng),“是”是聯(lián)項(xiàng),對(duì)主項(xiàng)進(jìn)行限定的量項(xiàng)“所有”被省略。 性質(zhì)命題的基本邏輯結(jié)構(gòu)是“所有(有的)S是(不是)P”。按照性質(zhì)命題的“聯(lián)項(xiàng)”,即“質(zhì)”的不同,可以將其分為肯定命題(斷定事物具有某種性質(zhì))和否定命題(斷定事物不具有某種性質(zhì));按照性質(zhì)命題的量的不同,可分為全稱命題(斷定某類中的每一個(gè)對(duì)象或某一個(gè)別對(duì)象是否具有某種性質(zhì))和特稱命題(斷定某類中的部分對(duì)象是否具有某種性質(zhì))。
67、按照性質(zhì)命題中質(zhì)和量的不同結(jié)合,可將性質(zhì)命題分為如下四種: 1全稱肯定命題:斷定一類事物的全部都具有某種性質(zhì)的命題。通常用“A”表示。邏輯形式是:“所有的S都是P”。 2全稱否定命題:斷定一類事物的全部都不具有某種性質(zhì)的命題。通常用“E”表示。邏輯形式是:“所有的S都不是P”。 3特稱肯定命題:斷定一類事物中的部分對(duì)象具有某種性質(zhì)的命題。通常用“I”表示。邏輯形式是:“有的S都是P”。 4特稱否定命題:斷定一類事
68、物中的部分對(duì)象不具有某種性質(zhì)的命題。通常用“O”表示。邏輯形式是:“有的S不是P”。 (二)關(guān)系命題 關(guān)系命題就是斷定事物與事物之間關(guān)系的命題。例如,ABC全等于EFG;直線AB平行于直線CD。 關(guān)系命題由主項(xiàng)、謂項(xiàng)和量項(xiàng)三部分組成。主項(xiàng)又稱為關(guān)系項(xiàng),是指存在某種關(guān)系的對(duì)象。謂項(xiàng)又稱關(guān)系,是指各個(gè)對(duì)象之間的某種關(guān)系。量項(xiàng)表示主項(xiàng)的數(shù)量。例如,直線AB平行于直線CD,“直線AB”是關(guān)系前項(xiàng),“直線CD”是關(guān)系后項(xiàng),“平行于”是謂項(xiàng)。 關(guān)系可以存在于兩個(gè)或是兩種事物之間,也可以存在于兩
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