连通性推出区间的证明过程中,全称量词和存在量词是不是用错了? - V2EX
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huzhikuizainali
V2EX    数学

连通性推出区间的证明过程中,全称量词和存在量词是不是用错了?

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  •   huzhikuizainali 285 天前 1733 次点击
    这是一个创建于 285 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    以下是证明过程(出自《数学分析新讲第一册 P120 》)的截图,问题在截图下方提出。


    pEpn9bt.png



    请看上面的证明。引理正文高亮处命题要求是“任意” α和β ,如果要按照这个条件推出集合 J 是一个区间我觉得很合理。

    但是在证明过程中,却使用了“任意”γ “存在”α和β。我认为这样证明至少存在两个问题:

    1 、歪曲了引理中命题的本意。命题的本意是“任意” α和β。所以证明的起点就错了!

    2 、从“任意”γ ,“存在”α和β ,以及 A≤α<γ<β≤B,并不能导出γ∈J 。我举个例子加以说明假设 A=1 B=5 J=(1,2)∪(4,5) 。此时γ=3 也满足“任意”γ∈(A,B),同时一定“存在”α和β∈J ,使得 A≤α<γ<β≤B ,但是此时γJ ,进而后续证明的逻辑链条就断了!

    以上就是我对这个证明的困惑,可否指出我哪里想错了?谢谢!

    halfdb
        1
    halfdb  
       285 天前 via iPhone   1
    先不要考虑证明中的 alpha beta gamma 和条件中的三个变量的关系。我换一个表达:
    1. 对于任意 z∈(A,B),按照确界的定义,存在 x 和 y∈J 使得 A≤x<z<y≤B
    2. 按照 1 和条件( x 和 y 之间的任何实数属于 J ),因而 z ∈J
    3. 综合 1 与 2 ,由于任意 z∈(A,B)都属于 J ,所以(A,B)是 J 的真子集。
    huzhikuizainali
        2
    huzhikuizainali  
    OP
       284 天前
    @halfdb 谢谢你的解答。为了验证一下我是否真的理解你的回答。我再叙述一下,请你看看我是否准确的理解了你的回答?

    α<γ<β 推出 γ∈J-------------这个结论是无需证明的!因为这是命题给出的条件“介于α和β之间的任何实数γ也一定属于 J”。是证明的起点!

    这个证明的思路是利用“命题条件”+“确界定义”。来说明“任意” γ∈(A,B)这个 “有前提条件” 的γ也属于 J ,目的是推出(A,B)J 的结论。
    halfdb
        3
    halfdb  
       284 天前 via iPhone
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