數(shù)學(xué)方法:小故事中的“反證法”思想
2011-08-02 14:14:38中學(xué)生學(xué)習(xí)庫(kù)
導(dǎo)語(yǔ):反證法(又稱歸謬法、背理法)是一種論證方式,他首先假設(shè)某命題不成立(即在原命題的條件下,結(jié)論不成立),然后推理出明顯矛盾的結(jié)果,從而下結(jié)論說(shuō)原假設(shè)不成立,原命題得證。
三個(gè)古希臘哲學(xué)家,由于爭(zhēng)論和天氣炎熱感到疲倦了,于是在花園里的一棵大樹(shù)下躺下來(lái)休息一會(huì),結(jié)果都睡著了。這時(shí)一個(gè)愛(ài)開(kāi)玩笑的人用炭涂黑了他們的前額。三個(gè)人醒來(lái)以后,彼此看了看,都笑了起來(lái)。但這并沒(méi)引起他們之中任何一個(gè)人的擔(dān)心,因?yàn)槊總(gè)人都以為是其他兩人在互相取笑。這時(shí)其中有一個(gè)突然不笑了,因?yàn)樗l(fā)覺(jué)自己的前額也給涂黑了。那么他是怎樣覺(jué)察到的呢?你能想出來(lái)嗎?
答案:為了方便,用甲、乙、丙分別代表三個(gè)科學(xué)家,并不妨設(shè)甲已發(fā)覺(jué)自己的臉給涂黑了。那么甲這樣想:"我們?nèi)齻(gè)人都可以認(rèn)為自己的臉沒(méi)被涂黑,如果我的臉沒(méi)被涂黑,那么乙能看到(當(dāng)然對(duì)于丙也是一樣),乙既然看到了我的臉沒(méi)給涂黑,同時(shí)他又認(rèn)為他的臉也沒(méi)給涂黑,那么乙就應(yīng)該對(duì)丙的發(fā)笑而感到奇怪。因?yàn)樵谶@種情況下(甲、乙的臉都是干凈的),丙是沒(méi)有可笑的理由了。然而現(xiàn)在的事實(shí)是乙對(duì)丙的發(fā)笑并不感到奇怪,可見(jiàn)乙是在認(rèn)為丙在笑我。由此可知,我的臉也給涂黑了。
這里應(yīng)著重指出的是,甲并沒(méi)有直接看到自己的臉是否給涂黑了,他是根據(jù)乙、丙兩人的表情進(jìn)行分析、思考,而說(shuō)明了自己的臉給涂黑了。簡(jiǎn)單地說(shuō),甲是通過(guò)說(shuō)明臉被涂黑了的反面-沒(méi)被涂黑是錯(cuò)誤的,從而覺(jué)察了自己的臉被涂黑了。因此這是一種間接的證明方法。顯然這種證明方法也是不可缺少的。
像這樣,為了說(shuō)明某一個(gè)結(jié)論是正確的,但不從正面直接說(shuō)明,而是通過(guò)說(shuō)明它的反面是錯(cuò)誤的,從而斷定它本身是正確的方法,就叫做"反證法".