حساب کاربری
​
زمان تقریبی مطالعه: 3 دقیقه
لینک کوتاه

اثبات مستقیم

در ریاضیات و منطق، اثبات مستقیم راهی است برای نشان دادن درستی یا نادرستی یک گزاره

در ریاضیات و منطق، اثبات مستقیم (به انگلیسی: Direct proof) راهی است برای نشان دادن درستی یا نادرستی یک گزارهٔ داده شده با ترکیب کردن سر راست حقایق مسلم؛ یعنی معمولاً اصل موضوع‌ها و قضیه‌هایی که وجود دارند، بدون اینکه بخواهیم فرضیه‌های بیشتری بسازیم. برای اثبات مستقیم یک گزارهٔ شرطی به شکل "اگر p

، آنگاه q
"، تنها کافی است حالتی را در نظر بگیریم که گزارهٔ p
درست باشد. استنتاج منطقی، برای رسیدن از فرائض به نتایج استفاده می‌شود. نوع منطقی که استفاده می‌شود، اکثر اوقات منطق مرتبۀ اول است که از سورهای وجود دارد و برای هر استفاده می‌کند. قاعده‌های اثباتی که معمولاً استفاده می‌شوند وضع مقدم (Modus ponens) و Universal instantiation هستند.

از سوی دیگر، اثبات غیر مستقیم ممکن است با زمینه‌ها و مقدمه‌های فرضی مشخص شروع کند و پس از آن با برطرف کردن هر گونه ابهام از هر یک از این مقدمه‌ها، روال را ادامه دهد تا به یک نتیجهٔ غیرقابل اجتناب برسد. برای مثال، به‌جای اینکه مستقیماً نشان دهیم p → q

، عکس نقیض آن را ثابت می‌کنیم: ∼ q →∼ p
(ابتدا ∼ q
را فرض می‌کنیم و بعد نشان می‌دهیم که نتیجهٔ آن ∼ p
می‌شود). چون p → q
و ∼ q →∼ p
، طبق قاعدهٔ جابجایی، هم‌ارز هستند (مراجعه کنید به اصل طرد شق ثالث)، در نتیجه p → q
، به شیوهٔ غیر مستقیم ثابت می‌شود. برهان خلف نیز از روش‌های اثبات غیر مستقیم محسوب می‌شود. اثبات به روش مستقیم شامل "اثبات با exhaustion" و "اثبات با استقرا" می‌شود.

مثال‌ها

  • ثابت کنید که حاصل‌جمع دو عدد صحیح زوج، خود عددی زوج خواهد بود.

دو عدد صحیح زوج x

و y
را در نظر بگیرید. چون این دو عدد زوج هستند، می‌توان آن‌ها را اینگونه نوشت: x = 2 a
و y = 2 b
. با توجه به اینکه a
و b
اعداد صحیح هستند، لذا خواهیم داشت: x + y = 2 a + 2 b = 2 ( a + b )
. از اینجا واضح است که x + y
دارای عدد ۲، به عنوان یک عامل است و بنابراین زوج است، پس حاصل‌جمع هر دو عدد صحیح زوج، زوج خواهد بود و حکم ثابت شد. ◼

این متن مرتبط با منطق، مبنا و پایه (متن خام) است.

  • ثابت کنید که اگر x 2
    زوج باشد، x
    زوج است.

اتحاد x 2 + x = x ( x + 1 )

را در نظر بگیرید. طبق فرض، x 2
زوج است و همچنین می‌دانیم x ( x + 1 )
نیز زوج است (زیرا از هر دو عدد صحیح متوالی، دقیقاً یکی از آن‌ها زوج و دیگری فرد است و حاصل‌ضرب یک عدد زوج و یک عدد فرد، عددی زوج می‌شود). پس می‌توان نوشت: x 2 = 2 a
و x ( x + 1 ) = 2 b
. بنابراین خواهیم داشت:

2 a + x = 2 b ⇒ x = 2 b − 2 a ⇒ x = 2 ( b − a )

از اینجا واضح است که x

دارای عدد ۲، به عنوان یک عامل است و بنابراین زوج است. پس حکم ثابت شد. ◼

منبع

    آخرین نظرات
    • استقرا
    • منطق
    • برهان خلف
    • برهان خلف
    • منطق
    • استقرا
    کلیه حقوق این تارنما متعلق به فرا دانشنامه ویکی بین است.