中四 · Discrete Mathematics
逻辑推理
逻辑推理是文字里的数学:陈述、真值与有效论证。它奖励细致的阅读,多过计算。
什么是逻辑推理?
本章把句子当作数学对象。你要学会什么使一个陈述为真或为假、如何否定它、如何用“且”“或”“若…则”连接陈述,以及如何判断一个论证是否有效。
这是精确、细致的工作,而非繁重的计算。
内容标准(DSKP)
DSKP KSSM 为本章设定了以下内容标准:
- 3.1 陈述
- 3.2 论证
核心概念
陈述有真值
陈述是一个非真即假的句子,疑问句或命令句不是陈述。
否定、“且”、“或”
否定翻转真值;“且”只在两部分都真时为真;“或”在至少一部分为真时为真。
蕴含与论证形式
从“若 p 则 q”,你学会构建有效论证并识别无效的,这是本章的核心。
本章如何考
题目文字较多,奖励读得慢的学生。试卷二常要求你完成真值表、否定一个复合陈述,或带理由判断论证是否有效。
数学很轻;分数在于精确与清晰的说理。
如何复习本章
要避开的常见错误
- 只否定复合陈述的一部分
- 把蕴含与它的逆命题混淆
- 把疑问或意见当作“陈述”
量词,以及如何否定“所有”与“有些”
KSSM 为陈述加入两个量词:“所有”(每一个情况)和“有些”(至少一个情况)。难点在于否定它们。
“所有”的否定不是“没有”,而是“有些……不是”。所以“所有正方形都是长方形”的否定是“有些正方形不是长方形”,只要一个反例就成立。
“有些”的否定才是“没有”:“有些数是负数”的否定是“没有数是负数”。先看清量词,想象一个反例的样子,每次就能正确否定。
逆命题、否命题与逆否命题
从一个蕴含“若 p,则 q”可以造出三个相关陈述。逆命题交换前后:“若 q,则 p”。
否命题把两者都否定:“若非 p,则非 q”。逆否命题既交换又否定:“若非 q,则非 p”。
值得记住的一点是:只有逆否命题永远与原命题真值相同“若下雨,地面湿”与“若地面不湿,就没下雨”同真同假。逆命题和否命题即使原命题为真也可能为假,这正是本页提醒的错误。
演绎推理与归纳推理:读懂论证题
KSSM 区分两种推理,题目常会点名其一。演绎推理从一般规则走向具体情况:“所有 4 的倍数都是偶数;20 是 4 的倍数;所以 20 是偶数”若前提为真,结论必为真。
归纳推理相反,从具体情况找出规律并给出一般结论:2、4、6、8 都是偶数,于是“第 n 个偶数是 2n”。做论证题时,先找出前提与结论,确认每个前提成立,再判断结论是否被迫成立。
一个论证可能形式有效却建立在错误前提上,所以要把这两项检查分开。
一道考试式例题
这个例子把带量词的陈述、它的否定,以及复合陈述的真值结合在一起,是第二试卷常见的组合。
- (a) 大于 2 的质数有 3、5、7、11、13、……;唯一的偶质数是 2,已被排除。所以每个大于 2 的质数都是奇数,陈述为真。
- (b) 陈述形式为“所有 A 都是 B”,其否定是“有些 A 不是 B”,所以否定为:“有些大于 2 的质数不是奇数。”
- (c) 逐项检查:12 = 3 × 4,所以 p 为真;12 ÷ 5 = 2.4,不是整数,所以 q 为假。
- “p 且 q”只有两项都为真时才为真。这里 q 为假,所以“p 且 q”为假。
- “p 或 q”只要至少一项为真就为真。这里 p 为真,所以“p 或 q”为真。
学习逻辑推理
常见问题
本章如何考
SPM 数学通过 数学试卷一(客观题) 与 数学试卷二(主观题) 考查本章,依据上述 DSKP 内容标准。试卷二为步骤给分,因此写出每一步很重要。
要避开的常见错误
只否定复合陈述的一部分; 把蕴含与它的逆命题混淆; 把疑问或意见当作“陈述”.
逻辑推理有公式在考试中提供吗?
本章在考试公式表上没有公式,步骤需靠记忆与方法。
怎么判断一句话是不是陈述?
陈述必须非真即假,没有别的。疑问句(“下雨了吗?”)
、命令句(“关门”)和意见(“数学很有趣”)都不是陈述,因为无法判定真假。带未知数的句子如“x + 2 = 5”,只有在 x 的值确定后才成为陈述。
逆命题和逆否命题有什么区别?
从“若 p,则 q”出发。逆命题只是交换成“若 q,则 p”。
逆否命题既交换又否定,变成“若非 q,则非 p”。考试要点:逆否命题永远与原命题真值相同,但逆命题不一定,所以绝不能假设逆命题为真。
我必须背真值表吗?
理解三条规则比死记表格更稳妥。“p 且 q”只有两者都为真时才为真。
“p 或 q”只要至少一项为真就为真。“若 p,则 q”只有在 p 真而 q 假这一种情况下才为假。
记住这三行,就能自己重建任何真值表。
资料来源:DSKP KSSM Mathematics Form 4 and 5 (Versi English)· SPM: Format Pentaksiran mulai 2021, Matematik (1449)