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什么是定理定理的區(qū)分

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什么是定理定理的區(qū)分

  定理是經(jīng)過受邏輯限制的證明為真的陳述,那么你對定理了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關(guān)于什么是定理的內(nèi)容,希望大家喜歡!

  定理的大意

  在數(shù)學里,定理是指在既有命題的基礎(chǔ)上證明出來的命題,這些既有命題可以是別的定理,或者廣為接受的陳述,比如公理。數(shù)學定理的證明即是在形式系統(tǒng)下就該定理命題而作的一個推論過程。定理的證明通常被詮釋為對其真實性的驗證。由此可見,定理的概念基本上是演繹的,有別于其他需要用實驗證據(jù)來支持的科學理論。

  有許多數(shù)學定理都是條件句,此時定理的證明是從假設(shè)出發(fā),推出結(jié)論。因為證明跟真實性往往被連系起來,所以結(jié)論也常被視作是假設(shè)的必然結(jié)果。也就是說,假設(shè)成立的話,結(jié)論也成立,毋需加上額外條件。但要指出的是,條件句式在不同的形式系統(tǒng)下可以有著不同的詮釋,視乎如何對當中的推理規(guī)則和蘊含符號作解讀。

  雖然定理可在命題邏輯的框架下完全用符號寫成,但它們還是多數(shù)用自然語言(例如漢語)表達。證明亦然,也是以有邏輯和有組織的方式,用含意清晰的文字陳述出一個(非正式的)論證,使得讀者能夠理解并跟隨整個證明的脈胳,以至最終對命題真確性的信服。如有必要的話,也可從原本文字重構(gòu)出(正式的)符號形式的論證。文字形式的論證顯然要比純符號方便人們閱讀—而事實上,數(shù)學家往往也偏好某些證明,它們除了顯示命題為真之外,更是從某種角度解釋了為何命題必須為真。有時候,一張圖的勾勒就足以證明一個定理。因為定理及其證明是處于數(shù)學的核心,它們很大程度上也是數(shù)學之美的體現(xiàn)。定理有時被描述為”平凡” 、” 困難”,或者” 深入” ,而更甚是” 美麗” 。這些主觀判斷不只因人而異,且隨著時間推移也可能有變:就例如,由于證明被簡化或變得更易懂,本來顯得困難的原命題也變成平凡的了。另一方面,一個深邃的定理可以被簡單地表述,但其證明可以揭示出數(shù)學領(lǐng)域間叫人驚奇,而又微妙的隱秘關(guān)系。費馬最後定理正是如此的一個典型例子。

  定理的定義

  1、通過真命題(公理或其他已被證明的定理)出發(fā),經(jīng)過受邏輯限制的演繹推導,證明為正確的結(jié)論的命題或公式,例如“平行四邊形的對邊相等”就是平面幾何中的一個定理。

  2、一般來說,在數(shù)學中,只有重要或有趣的陳述才叫定理,證明定理是數(shù)學的中心活動。相信為真但未被證明的數(shù)學敘述為猜想,當它被證明為真后便是定理。它是定理的來源,但并非唯一來源。一個從其他定理引伸出來的數(shù)學敘述,可以不經(jīng)過證明成為猜想的過程,成為定理。

  如上所述,定理需要某些邏輯框架,繼而形成一套公理(公理系統(tǒng))。同時,一個推理的過程,容許從公理中引出新定理和其他之前發(fā)現(xiàn)的定理。

  在命題邏輯中,所有已證明的敘述都稱為定理。

  經(jīng)過長期實踐后公認為正確的命題叫做公理。用推理的方法判斷為真的命題叫做定理。

  定理的區(qū)分

  定理是建立在公理和假設(shè)基礎(chǔ)上,經(jīng)過嚴格的推理和證明得到的,它能描述事物之間內(nèi)在關(guān)系,定理具有內(nèi)在的嚴密性,不能存在邏輯矛盾。比如:勾股定理,隱含公理是平直的歐幾里得空間,假設(shè)是直角三角形。要明白定理的來源,首先我們必須了解公理,公理是不證自明的真理,是建立科學的基礎(chǔ),歐幾里得《幾何原本》就是建立在五條公理基礎(chǔ)上嚴密的邏輯體系。公理和定理的區(qū)別主要在于:公理的正確性不需要用邏輯推理來證明,而定理的正確性需要邏輯推理來證明。在物理學中而定理是通過數(shù)學工具(如微積分)推理得來的,如動能定理;定律是由實驗得出或驗證的,如機械能守恒定律。

  原理與定理極其近似但又稍有區(qū)別,原理只要求用自然語言表達(當然并不排除數(shù)學表達),定理則著重于反映原理的數(shù)學性。因此,在表達時一定要用數(shù)學式來闡明,如“帕斯卡原理”:在密閉容器內(nèi),液體向各個方向傳遞的壓強相等。
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