反證意思

反證法(Proof by Contradiction)是一種數學證明技巧,其基本思想是:通過假設要證明的命題不成立,從而導出一個矛盾的結論。這個矛盾表明了原來的假設(即要證明的命題不成立)是錯誤的,因此原來的命題必須是正確的。

反證法的步驟通常如下:

  1. 假設要證明的命題的否定是正確的。
  2. 從這個假設出發,嘗試推導出一個明確的結論,這個結論通常是與已知的事實或公理相矛盾的。
  3. 如果發現了矛盾,那麼最初的假設(即命題的否定)是錯誤的,這意味著命題本身是正確的。

例如,我們想要證明某個數字n是偶數。我們可以採用反證法:

  1. 假設n不是偶數,即n不是2的倍數。
  2. 根據假設,n + 1 應該是奇數,因為如果n是奇數,那麼n + 1就是偶數,這與n不是偶數的假設相矛盾。
  3. 由於n + 1是奇數,那麼n + 1是2的倍數 + 1。
  4. 這意味著n + 1可以表示為2k + 1的形式,其中k是整數。
  5. 但是,根據假設,n + 1應該是2的倍數 + 1,這與第3步的結論相矛盾。
  6. 這個矛盾表明了我們的假設(即n不是偶數)是錯誤的,因此n必須是偶數。

反證法是一種強有力的證明技巧,特別是在解決某些數學問題時,直接證明可能很困難或不可能。然而,反證法並不是萬能的,有時候直接證明可能比反證法更簡單直接。