71
Л. Фладе
Маленькие слова с большим значением
Получив проверенную работу по математике, Клаус был очень удивлен:
— До чего же придирив наш учитель,— сказал он друзьям. — Я все написал верно, за исключением нескольких маленьких словечек, но все же за первые четыре задания не получил достойной оценки!
Вот эти задания:
- При каком условиях возникло деление в области натуральных чисел?
- Сколько мощчик способствует одному натуральному числу?
- Делится ли число 374111 на 3? Обосновать ответ.
- a) Правильно ли, что все натуральные числа имеют одно предшествующее число?
- Если это высказывание неправильно, обьясимь, почему.
Клаус написал:
- Деление a: b в области натуральных чисел возникло в том случае, если делимое а является кратным делимеля b ИЛИ если b не является нулем *).
- Каждый натуральному числу соответствует мощчик на числовой оси.
- Число 374111 делится на 3. Обоснование: если делится на 3, то и сумма цифр это число делится на 3.
L. Flade «Kleine Worte—Große Wirkung».
«Альфа» № 5, 6, 1972. Перевод и обработка А. Я. Халамайзера.
*) Нуль также считается натуральным числом. (Прим. перев.)
72
Маленькие, почти незаметные слова, как например И, ИЛИ, РОВНО, могут иметь большое значение. И не только маленькие слова сами по себе, но и их место в предложении очень важно (например, место слов ECЛИ, ТАК, НЕ).
Для того чтобы впредь не делать таких ошибок, какие сделал наш Клаус, рассмотрим эти маленькие слова с большим значением.
НЕ БОЛЕЕ, НЕ МЕНЕЕ, РОВНО, ОДИН И ТОЛЬКО ОДИН, ХОТЯ БЫ ОДИН
Рассмотрим высказывание:
Какдому натуральному числу соответствует точка на числовой оси.
Это высказывание верное. Оно выражает тот же смысл, что и высказывание:
Какдому натуральному числу соответствует точка на числовой оси.
Этими предложениями не установленно, что каждое натуральное число соответствует только одной точке на числовой оси. Эти точки может быть несколько, но ни в коем случае не менее одной.
Как видно, информация в этих высказывациях значительно меньше, чем в предложении:
Какдому натуральному числу соответствует точка на числовой оси.
Теперь легко выяснить, верны ли следующие предложения:
- Имеется РОВНО 3 однозначных натуральных числа, которые делятся на 3.
- Имеется 3 однозначных натуральных числа, делящихся на 3.
- Имеется не менее трех однозначных натуральных чисел, делящихся на 3*).
Первое высказывание, конечно, неверно, так как имеет более чем 3 однозначных натуральных числа, делящихся на 3, а именно 4 числа: 0, 3, 6, 9. Высказывания 2 и 3 — верные, они имеют один и тот же смысл.
Таким же образом мы можем установить, что высказывание между 1 и 100 имеет не менее 50 численных натуральных чисел — неверно, так как на самом деле их только 49 (то есть менее 50).
Наверняка среди вас есть читатели, считающие, что высказывание
ГДР на 1 января 1971 года имела не более 50 млн. життелей — неверно, так как число життелей ГДР всего около 17 млн. Этот аргумент неубедительен: оборот «не более 50 млн.» означает, что может быть и меньше, но ни в коем случае не больше, значит это высказывание — верное.
Проверьте, верны ли следующие высказывания:
a) Имеется не более 9 однозначных натуральных чисел.
b) Имеется не более двух четных простых чисел.
b) Треугольник имеет не более трех острых углов.
г) Уравнение 3* = 27 имеет не более одного решения в области натуральных чисел.
d) Между 1 и 1000 имеет не менее 50 численных натуральных чисел.
e) Уравнение 3* = 27 имеет одно и только одно решение.
ж) Число 60 имеетровно 10 натуральных делителей.
з) Какдому натуральному числу соответствует не более одной точки на числовой оси.
i) Уравнение 3* = 27 имеет не менее одного решения.
k) Треугольник имеет не менее одного прямоугольника.
*) Не забудьте, что нуль считается натуральным числом. (Прим. перев.)
73
Заметим, что два совместных высказывания
Имеется не менее одного x…
Имеется не более одного x…
можно заменить один:
Имеется одно и только одно x…
(сравните высказывания г), e), и).)
И
Союз «И» встречался нам в предложении о делении натуральных чисел (в письменной работе Клауса). С помощью этого слова мы можем обединить несколько отдельных высказываний в одной составное высказывание. Такую связь высказываний называют обедининием или конъюнкцией. Рассмотрим пример.
Число 3 удовлевторем неравенству x < 7 И число 3 удовлевторем неравенству x > 2.
В этом высказывании две части:
- Число 3 удовлевторем неравенству x < 7 (верное),
- Число 3 удовлевторем неравенству x > 2 (верное).
Обедининие (конъюнкция) высказываний будет верным в том и только в том случае, когда обе части, из которых оно образовано, тоже верны. В случае же, когда одна из частей верна, а другая верна или, тем более, когда обе части верны, обедининие будет верным. Например, высказывание
Число 300 непосредственно следующем за числом 200 И число 1000 непосредственно предшествует числу 2000 — неверное, так как обе части неверны.
0 является наименьшим натуральным числом И 10000000000 является наименьшим натуральным числом — неверное, так как второе из обединиемых высказываний — неверное.
Вернемся к вопросу о делении натуральных чисел.
Деление a : b в области натуральных чисел возможно, если число a кратно числу b И b ≠ 0.
В этом случае приметть ИЛИ вместе И нельзя.
Легко понять, почему учитель не был удовлевторен ответом Клауса:
«Деление a : b в области натуральных чисел возможно, если делое а является кратным делителем b ИЛИ если b не является нуlem». В самом деле, пусты, например, a = 15, b = 4. Здесь b ≠ 0; условие, сформированное Клаусом, выполняется, но деление нацело невозможно.
Проверьте самостояльное следующие утверждения:
a) 461·7² = 3217 И 414 : 6 = 54.
b) В каждом треугольнике имеется не более одного прямоугольного угла, А ТАКЖЕ не менее одного остроого угла.
b) Число 19 удовлевторяет КАК неравенству 17 < x < 27, ТАК И неравенству 19 < x < 29.
г) Число 714 удовлевторяет И, КРОМЕ ТОГО, делится на 7.
Мы видим, что имеются и другие связьивающие слова, например: КАК… ТАК И, И, КРОМЕ ТОГО, НЕ ТОЛЬКО… НО И и другие, которые, будучи примененными вместе союза И, не меняют справедливости высказываний.
ИЛИ ИЛИ ИЛИ… ИЛИ
Союз ИЛИ и оборот ИЛИ… ИЛИ могут связать два высказывания в новое. При этом очень важно выбрать нужные связующее слова.
Соедининие двух высказываний, составленное с помощью ИЛИ, будет верным, если хотя бы одна его часть верна. Если же обе части вы-
74
сказывания неверны, то будет неверным и составное высказывание:
Соедининие, образование при помощи выражения ИЛИ . . . ИЛИ (которое называется дистронцей), будет верным в том и только в том случае, когда одна часть высказывания верна; в противном случае оно будет неверным.
Высказывание:
2772 делится на 3 ИЛИ на 9
— верное, так как это число делится и на 3 и на 9, то есть обе части высказывания верны.
Высказывание:
2772 делится ИЛИ на 3 ИЛИ на 9 — неверное.
Рассмотрим еще один пример.
Учитель поставил ученикам задачу: намерить преуговник, который является прямоугольным ИЛИ равноведным. На рисунке показано, что ученики намерили. Кто из них выполнили задание верно?
a) Дитер 6) Гейко в) Петер г) Рольф
a) Дитер — верно, его треугольник — прямоугольный;
б) Гейко — тоже верно, его треугольник равноведный;
в) и Петер — верно, его треугольник прямоугольный. И также равноведный, но это допустимо;
г) лишь чертеж Рольфа неверен: его треугольник не прямоугольный и не равноведный.
Предположим теперь, что учитель формулировал задачу так: намерить преуговник, который является прямоугольным ИЛИ прямоугольным ИЛИ равноведным. Тогда лишь чертежи Дитера и Гейко выполнены верно.
Разберитесь самостояльно, какие фигуры на этих рисунках намерены верно, если задания были такими:
a) намерить два круга, которые касаются друг друга ИЛИ один из которых расположен внутри другого;
b) намерите два круга, которые ИЛИ касаются друг друга ИЛИ один из которых расположен внутри другого;
b) намерите два круга, которые касаются друг друга ИЛИ один из них расположен внутри другого.
ECЛИ А, TO В и ECЛИ В, TO А
Когда Клаус в своей работе обосновывает, что число 374111 делится на 3, он написал:
«Если число делится на 3, то и сумма его цифр тоже делится на 3.
Ганс написал наоборот:
«Так как сумма цифр числа делится на 3, то и сумму делится на 3», — и получил вышную оценку.
Клаус считал, что оба высказывания выражают один и тот же смысл. Так ли это?
Прежде всего заметим, что приведенные выражения опять-tаки представляют собой объединения высказываний, образанные с помощью оборота «ECЛИ А, TO В». Такая взаимосвязь высказываний называется также имплikaцией.
75
В объединениях высказываний, встречавшихся нам ранее (конъюнкция, альтернатива, дизьонкция) по-ядок высказываний не играл никакой роли. Для имплikaции это уже неверно. Расмотрим пример.
Предложение
«Если число делится на 2³, моно делится и на 2»
высказано в форме «ECЛИ А, ТО В»*). Это предложение — верное. Первая часть такого предложения (до запятой) называется посылкой (условием), вторая часть — заключением (утверждением).
Поменяв местами посылку и заключение, мы получим обрашеное предложение:
«ECЛИ число делится на 2, ТО оно делится и на 2³», — а это предложение — неверное.
Рассмотрим еще раз обоснования, приведенные Гансом и Клаусом:
Ганс «ECЛИ сумма цифр делится на 3, ТО и само число делится на 3».
Клаус (написал обращенное предложение): «ECЛИ число делится на 3, ТО и сумма цифр делится на 3».
Оба предложения имеют форму «ECЛИ А, ТО В». Но тем не менее нельзя утверждать, что они имеют один и тот же смысл (хотя в данном случае оба предложения верны); они существенно отличятся друг от друга.
Условие, сформированное Гансом, гласит:
*) Здесь А означает: «Число делится на 2³», В означает: «Число делится на 2».
(Прим. перев.)
Сумма цифр числа 374111 делится на 3».
Отсюда делается заключение: «Число 374111 может делиться на 3».
Клаус, наоборот, исходит из условия, что число делится на 3, и делает заключение, что и сумма цифр числа делится на 3.
Обращение верного высказывания может быть верным, а может быть и неверным, как это было показано выше. Поэтому всегда важно понять, будет ли обращение данного высказывания верным.
Если обращение верного высказывания верно, то оба высказывания можно обединить, используя оборот «ТОГДА И ТОЛЬКО ТОГДА, КОГДА»*).
Итак, число делится на 3 ТОГДА И ТОЛЬКО ТОГДА; КОГДА сумма цифр числа делится на 3.
Сформируем теперь обращения некоторых высказываний и проверим верны ли они.
«ECЛИ число делится на 6, ТО оно делится и на 2».
Обращение:
«ECЛИ число делится на 2, ТО оно делится и на 6».
Ясно, что второе предложение неверно, так как, например, 14 делится на 2, но не делится на 6.
Сформируйте обращенные предложения и проверите, верны ли они.
a) ECЛИ число делится на 12, ТО оно делится и на 6.
b) ECЛИ стороны прямогольника АВСМ равны, ТО прямогольник АВСМ — квадрат.
b) ECЛИ точка P лежит внутри треугольника, то она лежит и внутри круга, описанного около этого треугольника.
В заключение несколько задач последнее. Проверим, верно ли, что:
a) «Число делится на 9 ТОГДА И ТОЛЬКО ТОГДА, КОГДА оно делится на 3».
Как мы знаем, оборот «ТОГДА И ТОЛЬКО ТОГДА, КОГДА» охватывает и само предложение и его об-
*) Или иначе: «В том и только в том случае, когда», «если и лишь если». (Прим. ред.)
76
рашение. Чтобы установить, верно ли рассматриваемое предложение, надо проверить, верны ли оба предложения, из которых оно составлено. Вот эти два предложения:
«ЕСЛИ число делится на 9, ТО оно делится и на 3»;
«ЕСЛИ число делится на 3, ТО оно делится и на 9».
Очевидно, верно, неверно. Следовательно, и составное высказывание неверно.
Рассмотрим самостояльно следующие предложения:
(6) Три угла треугольника равны тогда и только тогда, когда равны его стороны.
(в) Два числа имеют общий делитель тогда и только тогда, когда оба они — четные.
(г) Число делится на 4 тогда и только тогда, когда оно делится на 8.
«НЕ ВСЕ…» и «ВСЕ… НЕ»
Мы переходим к рассмотрению последней ошибки, сделанной Клаусом в его письменной работе. Задча заключалась в том, чтобы путем введения отрицания неверное высказывание превращать в верное.
Заметим сначала следующей:
- Логическое отрицание неверного высказывания приводит к верному высказыванию;
- Из верного высказывания с помощью логического отрицания можно получить неверное высказывание.
Составим отрицания следующих предложений:
(a) «247 — простое число»;
(b) «»;
(b) «а больше, чем 7»;
(g) «Произведение 17·11 — целое число»;
(d) «Все простые числа — нечетные».
Отрицания предложений (a), (6), (в), (г) можно сформировать сразу же:
(a’) «247 — не являемся простым числом»;
(b’) «»;
(b’_1) «а не больше, чем 7» или
(b’_2) «а меньше, чем 7 или равно 7»;
(г’) «Произведение 17·11 — нечетное число».
Как видно, отрицания можно сформировать по-разному. Поэтому не так просто дать определенное правило составления отрицания каждого отдельного высказывания. Можно, однако, использовать оборот «Неверно, что…» перед сформированным ранее высказыванием. Так, высказывание «Неверно, что все простые числа — нечетные» будет правильно сформированным отрицанием высказывания (д). А опрошенные многошкольники сформировали это отрицание так:
Раль ф: «Все простые числа не являются нечетными»;
Инга: «Не все простые числа — нечетные»;
Петра: «Ни одно нечетное число не является нечетным»;
Берnd: «Существует хотя бы одно простое число, не являющееся нечетным».
Мы знаем, что высказывание (д) неверно. Значит, отрицание этого высказывания должно быть верным. Но можно проверить, что только Инга и Берnd сформировали верные высказывания.