教材或类教材品鉴 1:人教版数学选修

因为众所周知的原因,这套教材 A 类和 B 类写得尤其烂,像是微积分,空间向量与代数啥的。所以主要看看 C 和 D。下面是一些简单的感想和总结。

逻辑推理初步 C 类

区分了一个否命题和否定命题。pqp \to q 的否命题是 ¬p¬q\lnot p \to \lnot q,否定命题是 p¬qp \to \lnot q,逆否命题是 ¬q¬p\lnot q \to \lnot p。原命题等价于逆否命题,这就是反证法的内在逻辑。

讲同一律的时候引入了恩格斯的批判来说「如果在历史发展的长河中认识问题,同一律就显得僵化了」。有点神奇。

讲了一个庞加莱猜想,引入的概念非常难以理解。

讲完全归纳法时提到了四色猜想(当然已经被证明了),是真的分成了 1936 种情况然后用计算机验证的。很厉害啊。

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好神秘的证明方法。搜索了一下,好像确实是类似这么证的。

公设就是「无法推出的前置」,公理就是可以推出的。

具体讲述了欧式几何和非欧几何的区别:第五公设,即平行公设。

欧式几何的公设:

  1. 从一点向另一点可以引一条直线。
  2. 任意线段能无限延伸成一条直线。
  3. 给定任意线段,可以以其一个端点作为圆心,该线段作为半径作一个圆。
  4. 所有直角都相等。
  5. 过一点只能作一条与已知直线不相交的直线。
几何种类 平行公设改动 三角形内角和 模型例子
欧几里得几何 过一点只能作一条与已知直线不相交的直线 恰好 180° 平面
罗巴切夫斯基几何(双曲几何) 过一点能作出多条与已知直线不相交的直线 小于 180° 马鞍面、双曲面
黎曼几何 过一点作不出与已知直线不相交的直线 大于 180° 球面、地球

简单介绍的话,双曲几何就是类似于薯片,上面的直线会略微偏向薯片中心,像这样:

过 P 点有多条直线与已知直线不相交。进一步可以看:Link

而黎曼几何就是一个地球,直线为「大圆」,可以想成赤道 / 经线,那么任意两条大圆总会相交。这部分还挺好玩的。

然后讲了一个阿罗不可能定理:与 ChatGPT 的交流。尝试具体证明,但是发现会涉及很难的东西,遂放弃。

又有一个哥德尔不完备性定理:

第一个不完备性定理指出,没有一个一致的公理系统,其定理可以通过有效的程序(即算法)列出,能够证明关于自然数算术的所有真理。对于任何此类一致的正式系统,总会有关于自然数的陈述是真实的,但在系统内是无法证明的。

第二个不完备性定理是第一个不完备性定理的扩展,表明系统无法证明其自身的一致性。

还是看不懂。润了。

总结:纯知识部分是陈波《逻辑学十五讲》的真子集,和政治选必三《逻辑和思维》差不多。补充的一些东西比较有趣,可以看看。