2.5 The proofs of theorems 證明方法 p → q 與 p  q 之應用 Definition 2.8 Let n be an integer. We call n even if n is divisible by 2 - that is, if there exists.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
Introduction to Proofs
Advertisements

Mathematical Induction The Principle of Mathematical Induction Application in the Series Application in divisibility.
Chapter 3 Elementary Number Theory and Methods of Proof.
ERROR-DETECTING AND ERROR- CORRECTING CODES ․ A simple scheme for detecting errors is to append a parity check digit to each block of message. Even parity:
布林代數的應用--- 全及項(最小項)和全或項(最大項)展開式
: A-Sequence 星級 : ★★☆☆☆ 題組: Online-judge.uva.es PROBLEM SET Volume CIX 題號: Problem D : A-Sequence 解題者:薛祖淵 解題日期: 2006 年 2 月 21 日 題意:一開始先輸入一個.
1 Q10276: Hanoi Tower Troubles Again! 星級 : ★★★ 題組: Online-judge.uva.es PROBLEM SET Volume CII 題號: Q10276: Hanoi Tower Troubles Again! 解題者:薛祖淵 解題日期: 2006.
1 集合論 Chapter 3. 2 Chapter 3 Set Theory 3.1 Sets and Subsets A well-defined collection of objects (the set of outstanding people, outstanding is very.
指導教授:陳淑媛 學生:李宗叡 李卿輔.  利用下列三種方法 (Edge Detection 、 Local Binary Pattern 、 Structured Local Edge Pattern) 來判斷是否為場景變換,以方便使用者來 找出所要的片段。
McGraw-Hill/Irwin © 2003 The McGraw-Hill Companies, Inc.,All Rights Reserved. 參 實驗法.
: Factstone Benchmark ★★☆☆☆ 題組: Problem Set Archive with Online Judge 題號: : Factstone Benchmark 解題者:鐘緯駿 解題日期: 2006 年 06 月 06 日 題意: 假設 1960.
1 Advanced Chemical Engineering Thermodynamics Appendix BK The Generalized van der Waals Partition Function.
Review of Chapter 3 - 已學過的 rules( 回顧 )- 朝陽科技大學 資訊管理系 李麗華 教授.
: OPENING DOORS ? 題組: Problem Set Archive with Online Judge 題號: 10606: OPENING DOORS 解題者:侯沛彣 解題日期: 2006 年 6 月 11 日 題意: - 某間學校有 N 個學生,每個學生都有自己的衣物櫃.
Chapter 2 聯立線性方程式與矩陣 緒言 線性方程式組 (systems of linear equations) 出現 在多數線性模式 (linear model) 中。根據以往解 題的經驗,讀者們也許已發現方程式的解僅與 該方程式的係數有關,求解的過程也僅與係數 的運算有關,只要係數間的相關位置不改變,
: Matrix Decompressing ★★★★☆ 題組: Contest Volumes with Online Judge 題號: 11082: Matrix Decompressing 解題者:蔡權昱、劉洙愷 解題日期: 2008 年 4 月 18 日 題意:假設有一矩陣 R*C,
第 4 章 迴歸的同步推論與其他主題.
1. 假設以下的敘述為一未提供 “ 捷徑計算 ” 能力的程式段,試用程 式設計的技巧,使此敘述經此改 寫的動作後,具有與 “ 捷徑計算 ” 之 處理方法相同之處理模式。 if and then E1 else E2 endif.
JAVA 程式設計與資料結構 第十四章 Linked List. Introduction Linked List 的結構就是將物件排成一列, 有點像是 Array ,但是我們卻無法直接經 由 index 得到其中的物件 在 Linked List 中,每一個點我們稱之為 node ,第一個 node.
基礎物理總論 基礎物理總論 熱力學與統計力學(三) Statistical Mechanics 東海大學物理系 施奇廷.
CH22 可靠性加速測試方法 目的 基本假設 加速試驗模式 Inverse Power Model
Monte Carlo Simulation Part.2 Metropolis Algorithm Dept. Phys. Tunghai Univ. Numerical Methods C. T. Shih.
Chapter 7 財務管理概論 劉亞秋‧薛立言 合著 (東華書局, 2007) 第七章 「現金流量折現」的評價觀念 第一節 基本的現值與終值轉換法則 第二節 非整數期間與多次複利的現值 與終值計算 第三節 年金的現值與終值計算.
1 第四章 多變數函數的微分學 § 4.1 偏導數定義 定義 極限值 ■. 2 定理 極限值的基本定理 (1) 極限值的唯一性 : 若 存在,則 其值必為唯一。 (2) 若 且 ( 與 為常數 ) , 則 且 為常數且.
:Problem D: Bit-wise Sequence ★★★☆☆ 題組: Problem Set Archive with Online Judge 題號: 10232: Problem D: Bit-wise Sequence 解題者:李濟宇 解題日期: 2006 年 4 月 16.
例9:例9: 第 n-1 行( -1 )倍加到第 n 行上,第( n-2 ) 行( -1 )倍加到第 n-1 行上,以此类推, 直到第 1 行( -1 )倍加到第 2 行上。
3.1 矩陣的行列式 3.2 使用基本運算求行列式 3.3 行列式的性質 3.4 特徵值介紹 3.5 行列式的應用
選舉制度、政府結構與政 黨體系 Cox (1997) Electoral institutions, cleavage strucuters, and the number of parties.
第三章 自動再裝載運用篇 使用時機:裝載計劃完成時,尚有剩餘空 間的情形,維持已固定計劃而繼續做裝載 最佳化。以支持次日裝載計劃而提前調整 作業模式。 裝載物品設定和裝載容器設定如前兩章介 紹,於此不再重複此動作,直接從裝載計 劃設定開始,直接從系統內定的物品和容 器選取所需.
CH 15- 元件可靠度之驗證  驗證方法  指數模式之可靠度驗證  韋式模式之可靠度驗證  對數常態模式之可靠度驗證  失效數為零時之可靠度估算  各種失效模式之應用.
: Problem A : MiniMice ★★★★☆ 題組: Contest Archive with Online Judge 題號: 11411: Problem A : MiniMice 解題者:李重儀 解題日期: 2008 年 9 月 3 日 題意:簡單的說,題目中每一隻老鼠有一個編號.
: Ahoy, Pirates! ★★★★☆ 題組: Contest Archive with Online Judge 題號: 11402: Ahoy, Pirates! 解題者:李重儀 解題日期: 2008 年 8 月 26 日 題意:有一個海盜島有 N 個海盜,他們的編號 (id)
短缺,盈餘與均衡. 遊戲規則  老師想出售一些學生喜歡的小食。  老師首先講出價錢,有興趣買的請舉手。
: Multisets and Sequences ★★★★☆ 題組: Problem Set Archive with Online Judge 題號: 11023: Multisets and Sequences 解題者:葉貫中 解題日期: 2007 年 4 月 24 日 題意:在這個題目中,我們要定義.
线性代数习题课 吉林大学 术洪亮 第一讲 行 列 式 前面我们已经学习了关 于行列式的概念和一些基本 理论,其主要内容可概括为:
Root-Finding Algorithm Bisection method Suppose we want to solve the equation f(x) = 0. Given two points a and b such that f(a) and f(b) have opposite.
1 Finite Continued Fractions 田錦燕 94/11/03 95/8/9( 最後更新 )
Section 4.2 Probability Models 機率模式. 由實驗看機率 實驗前先列出所有可能的實驗結果。 – 擲銅板:正面或反面。 – 擲骰子: 1~6 點。 – 擲骰子兩顆: (1,1),(1,2),(1,3),… 等 36 種。 決定每一個可能的實驗結果發生機率。 – 實驗後所有的實驗結果整理得到。
JAVA 程式設計與資料結構 第二十章 Searching. Sequential Searching Sequential Searching 是最簡單的一種搜尋法,此演 算法可應用在 Array 或是 Linked List 此等資料結構。 Sequential Searching 的 worst-case.
演算法 8-1 最大數及最小數找法 8-2 排序 8-3 二元搜尋法.
-Antidifferentiation- Chapter 6 朝陽科技大學 資訊管理系 李麗華 教授.
845: Gas Station Numbers ★★★ 題組: Problem Set Archive with Online Judge 題號: 845: Gas Station Numbers. 解題者:張維珊 解題日期: 2006 年 2 月 題意: 將輸入的數字,經過重新排列組合或旋轉數字,得到比原先的數字大,
Chapter 10 m-way 搜尋樹與B-Tree
演算法課程 (Algorithms) 國立聯合大學 資訊管理學系 陳士杰老師 Course 7 貪婪法則 Greedy Approach.
質數 (Prime) 相關問題 (III) — 如何找出相對大的質數 Date: May 27, 2009 Introducer: Hsing-Yen Ann.
連續隨機變數 連續變數:時間、分數、重量、……
: Wine trading in Gergovia ★★☆☆☆ 題組: Contest Volumes with Online Judge 題號: 11054: Wine trading in Gergovia 解題者:劉洙愷 解題日期: 2008 年 2 月 29 日 題意:在 Gergovia.
: SAM I AM ★★★★☆ 題組: Contest Archive with Online Judge 題號: 11419: SAM I AM 解題者:李重儀 解題日期: 2008 年 9 月 11 日 題意: 簡單的說,就是一個長方形的廟裡面有敵人,然 後可以橫的方向開砲或縱向開砲,每次開砲可以.
: Finding Paths in Grid ★★★★☆ 題組: Contest Archive with Online Judge 題號: 11486: Finding Paths in Grid 解題者:李重儀 解題日期: 2008 年 10 月 14 日 題意:給一個 7 個 column.
1 Knapsack Cryptosystems 2 ◎ Merkle-Hellman Knapsack Cryptosystem 觀察: (1) 0/1 knapsack problem (i.e. sum of subset) 例:已知 C = 14, A = (1, 10, 5, 22, 3)
幼兒行為觀察與記錄 第八章 事件取樣法.
McGraw-Hill/Irwin © 2003 The McGraw-Hill Companies, Inc.,All Rights Reserved. 肆 資料分析與表達.
Methods of Proof & Proof Strategies
Discrete Mathematics Chapter 1 The Foundations : Logic and Proofs 大葉大學 資訊工程系 黃鈴玲 (Lingling Huang)
Induction and Recursion §4.1 Mathematical Induction §4.2 Strong Induction and Well-Ordering §4.3 Recursive Definitions and Structural Inductions §4.4 Recursive.
Proofs 1/25/12.
Chapter 5 Existence and Proof by contradiction
Methods of Proof Lecture 3: Sep 9. This Lecture Now we have learnt the basics in logic. We are going to apply the logical rules in proving mathematical.
2.3Logical Implication: Rules of Inference From the notion of a valid argument, we begin a formal study of what we shall mean by an argument and when such.
1 Discrete Structures – CNS2300 Text Discrete Mathematics and Its Applications Kenneth H. Rosen (5 th Edition) Chapter 3 The Foundations: Logic and Proof,
Method of proofs.  Consider the statements: “Humans have two eyes”  It implies the “universal quantification”  If a is a Human then a has two eyes.
CS104:Discrete Structures Chapter 2: Proof Techniques.
Introduction to Proofs
Section 1.7. Definitions A theorem is a statement that can be shown to be true using: definitions other theorems axioms (statements which are given as.
EXAMPLE 3 Write an indirect proof Write an indirect proof that an odd number is not divisible by 4. GIVEN : x is an odd number. PROVE : x is not divisible.
Indirect Proof by Contradiction Direct Proof by Cases
Proof: [We take the negation and suppose it to be true.]
Introduction to Proofs
Presentation transcript:

2.5 The proofs of theorems 證明方法 p → q 與 p  q 之應用 Definition 2.8 Let n be an integer. We call n even if n is divisible by 2 - that is, if there exists an integer r so that n=2r. If n is not even, then we call n odd and find for this case that there exists an integer s where n=2s + 1.

Direct proofs ( 直接證法 ) Indirect proofs ( 間接證法 ) Proofs by contradictions ( 矛盾法或歸謬法 ) Assumption Result Derived Direct p(m) q(m) ( 直接證法 ) Contraposition ¬q(m) ¬p(m) ( 間接證法 ) Contradiction p(m) and ¬q(m) F 0 ( 矛盾證法 )

The implication p  q can be proved by showing that if p is true, then q must also be true. This shows that the combination p true and q false never occurs. Theorem 2.3 (p114) For all integers m and n, if m and n are both odd, then their product mn is also odd. Direct proofs ( 直接證法 )

If m is an even integer, then m + 7 is odd. Proof: ( 直接證法 ) Since m is even, we have m=2a for some integer a. Then m + 7 = 2a + 7=2a = 2(a + 3) + 1. Since a + 3 is an integer, we know that m + 7 is odd. THEOREM 2.4 p114

If m is an even integer, then m + 7 is odd. Proof: ( 直接證法 ) 1. 前提為真, m = 偶數, 即 m=2a , a 為整數. ( 偶數之定義 ) 2. m + 7 = 2a + 7=2a = 2(a + 3) + 1. 其中 a + 3 為整數 3. ∴ m + 7 = 奇數 ( 奇數之定義 ) 結論為真 THEOREM 2.4 p114

If m is an even integer, then m + 7 is odd. Proof: ( 間接證法 ) Suppose that m + 7 is not odd, hence even. Then m + 7=2b for some integer b and m=2b − 7=2b − 8 + 1=2(b − 4) + 1, where b − 4 is an integer. Hence m is odd. [The result follows because the statements and are logically equivalent.] THEOREM 2.4 p114

If m is an even integer, then m + 7 is odd. Proof: ( 間接證法 ) 1. 若結論不為真,即 m + 7 不是奇數,而是偶數 2. m + 7=2b , b 為整數 ( 定義 ) m=2b − 7=2b − 8 + 1=2(b − 4) + 1, 其中 b − 4 為整數 3. ∴ m 為奇數 ( 定義 ) 4. 因 與 等價 ∴原定理成立 THEOREM 2.4 p114

If m is an even integer, then m + 7 is odd. Proof: ( 矛盾證法 ) THEOREM 2.4 p114 Assumption Result Derived Contraposition ¬q(m) ¬p(m) ( 間接證法 ) Contradiction p(m) and ¬q(m) F 0 ( 矛盾證法 )

If m is an even integer, then m + 7 is odd. p(m) and ¬q(m) F 0 ( 矛盾證法 ) 1)Now assume that m is even and that m + 7 is also even. 2)Then m + 7 even implies that m + 7 = 2c for some integer c. And, consequently, m =2c−7=2c−8+1= 2(c − 4) + 1 with c − 4 an integer, so m is odd. 3)Now we have our contradiction. We started with m even and deduced m odd—an impossible situation, since no integer can be both even and odd.

If m is an even integer, then m + 7 is odd. p(m) and ¬q(m) F 0 ( 矛盾證法 ) 1)Now assume that m is even and that m + 7 is also even. ( 假設 m 是偶數, 且 m+7 亦是偶數 ) 2) Then m + 7 even implies that m + 7 = 2c for some integer c. And, consequently, m =2c−7=2c−8+1= 2(c − 4) + 1 with c − 4 an integer, so m is odd. m+7 是偶數, 故 m+7=2c, 其中 c 是整數 m=2c-7=2c-8+1=2(c-4)+1, (c-4) 是整數 依奇數定義, m=2(c-4)+1 是奇數 3) Now we have our contradiction. m 是偶數, 又是奇數, 相互矛盾 所以 m+7 不可能是偶數

續上 How did we arrive at this dilemma? ( 困境, 兩難推理 ) Simple - we made a mistake! This mistake is the false assumption - namely, m + 7 is even - that we wanted to believe at the start of the proof. Since the assumption is false, its negation is true, and so we now have m+7 odd.

For all integers m and n, if m and n are both odd, then their product mn is also odd. ( 如果 m 和 n 都是奇數時, mn 一定是奇數。 ) Proof: (1) Since m and n are both odd, we may write m=2a + 1 and n =2b + 1, for some integers a and b – because of Definition 2.8. (2) Then the product mn =(2a + 1)(2b + 1)=4ab + 2a + 2b + 1=2(2ab + a + b) + 1, where 2ab + a + b is an integer. (3) Therefore, by Definition 2.8 once again, it follows that mn is odd. THEOREM 2.3 p114

THEOREM 2.5 (p115) For all positive real numbers x and y, if the product xy exceeds 25, then x > 5 or y > 5. Proof: 解 1 – 直接證明法 若 xy > 25, 則 ??? 似乎無法繼續下去 解 2 – 間接證法 或 矛盾證法

THEOREM 2.5 (p115) For all positive real numbers x and y, if the product xy exceeds 25, then x > 5 or y > 5. p(x, y) → q(x, y) Proof: 利用間接證明法 (1) 假設 “x > 5 或 y > 5” 不為真, 即 0 < x ≦ 5 且 0 < y ≦ 5. (2) 故 0 =0 · 0 <x · y ≦ 5 · 5 =25 (3) 即 “xy > 25” 不為真 (4) 因 ┐q → ┐p 與 p → q 等價, 所以原式成立

THEOREM 2.5 (p115) For all positive real numbers x and y, if the product xy exceeds 25, then x > 5 or y > 5. Proof: Consider the negation of the conclusion—that is, suppose that 0 < x ≦ 5 and 0 < y ≦ 5. Under these circumstances we find that 0 =0 · 0 <x · y ≦ 5 · 5 =25, so the product xy does not exceed 25. (This indirect method of proof now establishes the given statement, since we know that an implication is logically equivalent to its contrapositive.)