存在定量
類型 | 量詞 |
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場地 | 數學邏輯 |
陳述 | 至少一個值為一個值時是正確的。 |
符號陳述 |
在謂詞邏輯中,存在量化是一種量詞,一種邏輯常數被解釋為“存在”,“至少有一個”或“對於某些”。它通常由邏輯運算符符號表示,當與謂詞變量一起使用時,它稱為存在量詞(“ ∃x ”或“ x”( x ) ”或“ ( ∃x )” )。存在量化與通用量化不同(“所有”),該定量斷言該財產或關係對域的所有成員都有。一些來源使用術語存在來指代生存定量。
基本
考慮一個公式,該公式指出某些自然數量本身是25。
0·0 = 25或1·1 = 25或2·2 = 25或3·3 = 25,...
由於“或”的重複使用,這似乎是一個邏輯分解。但是,橢圓使這不可能整合併將其解釋為形式邏輯中的脫節。相反,該語句可以更正式地改寫
對於某些自然數n , n · n = 25。
這是使用存在量化的單個語句。
此陳述比原始語句更精確,因為“等短語”不一定包含所有自然數字,而是排除其他所有內容。而且由於未明確說明域,因此無法正式解釋該短語。但是,在量化的陳述中,明確提到自然數。
這個特定的例子是正確的,因為5是一個自然數,當我們用5代替n時,我們會產生“ 5·5 = 25”,這是真的。 “ n · n = 25”僅對單個自然數字5是正確的,5;即使是單個解決方案的存在也足以證明這種存在的量化是真實的。相反,“對於某些偶數N , N · n = 25”是錯誤的,因為沒有解決方案。
因此,說明變量n被允許採用的值的話語領域對於陳述的真實性或虛假性至關重要。邏輯連詞用於限制話語領域以實現給定的謂詞。例如:
對於某些正數n , n · n = 25
對於某些自然數n , n是奇數, n · n = 25。
在這裡,“和”是邏輯連詞。
在符號邏輯中,“∃”(在sans-serif字體中旋轉字母“ e”)用於指示存在定量。因此,如果p(a,b,c)是謂詞“ a·b = c”,則是自然數的集合,則
是(真)語句
對於某些自然數n , n · n = 25。
同樣,如果q ( n )是謂詞“ n是偶數”,那麼
是(錯誤)語句
對於某些自然數n , n為均勻, n · n = 25。
在數學中,可以通過建設性的證據來實現“一些”陳述的證據,該證明表現出滿足“某些”陳述的對象,或者是通過非構造證明的,這表明必須有這樣的對象,但沒有展示一個對象。
特性
否定
量化的命題函數是一個陳述。因此,與陳述一樣,可以否定量化功能。該符號用於表示否定。
例如,如果p ( x )是謂詞“ x大於0,小於1”,那麼,對於所有自然數的話語X的域,存在的存在量化”,存在一個自然數x ,大於0和少於1英寸可以像徵性地說為:
這可以證明是錯誤的。坦白說,必須說:“並非有一個自然的數字X大於0且小於1”,或者象徵性地:
- .
如果沒有話語為真的話語領域的元素,那麼對於所有這些元素來說,它必須是錯誤的。也就是說,否定
從邏輯上等同於“對於任何自然數x , x不大於0,小於1”,或:
一般而言,因此,對命題函數的存在量化的否定是對該命題函數的否定的普遍量化。象徵性地
(這是對De Morgan定律對謂語邏輯的概括。)
一個普遍的錯誤是指出“所有人尚未結婚”(即“沒有結婚的人”),當“並非所有人都已結婚”(即,“存在未婚的人”) :
否定也可以通過“ no”的聲明來表達,而不是“某些”:
與通用量化符不同,存在量化符在邏輯分析上分佈:
推理規則
推論規則是一條規則,證明從假設到結論的邏輯步驟是合理的。有幾種使用存在量化器的推理規則。
存在介紹(∃I)得出的結論是,如果已知命題函數對於話語領域的特定元素是正確的,那麼必須存在一個命題函數為真函數的元素。象徵性地
生存實例化以惠譽風格的扣除進行時,通過輸入新的子源,同時將存在的量化變量替換為受試者,而這些變量並未出現在任何活動的子源中。如果可以在未出現替代受試者的該子衍生物中得出結論,則可以通過該結論退出該子衍生。存在淘汰背後的推理(∃e)如下:如果存在一個命題函數為真的元素,如果可以通過給出該元素一個任意名稱來得出結論,那麼結論一定是正確的,只要它不包含名稱。象徵性地,對於任意C和C的命題Q ,在其中沒有出現C :
對於在同一域x上C的所有值,必須是正確的;否則,邏輯不遵循:如果C不是任意的,而是話語領域的特定元素,則說明P(c)可能會不公正地提供有關該對象的更多信息。
空集
無論p(x)如何,該公式始終是錯誤的。這是因為表示空的集合,而沒有任何描述的x - 更不用說滿足給定謂詞p(x)的X存在。有關更多信息,另請參閱空置真理。
作為伴隨
在類別理論和基本拓撲理論中,生存量化器可以理解為功率集之間函數的左伴隨,即集合之間函數的反圖像函數。同樣,通用量詞是正確的伴隨。
編碼
在Unicode和HTML中,編碼符號u+ 2203∃存在( &存在;存在;
在Tex中,該符號由“ \存在”產生。
起源
該符號的第一個用法被認為是Giuseppe Peano在他的數學邏輯和符號符號formarulio Mathematico 0f 1896中被認為。 Peano通過他在集合理論方面的研究,還介紹了符號,每個符號表示集合的交集和結合。