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新虫 (初入文坛)

[交流] 【原创】逆否命题大有用武之地

摘要

本文用逆否命题等价变换法,解决两个近代数学难题的证明。我敢说,这是目前最简单的证明方法!

          关键词:逆否命题

..众所周知,哥德巴赫猜想和四色问题是目前还没解决的近代数学难题。历时二百余年,有世界顶尖数学家的参与,也有哲学家的关注,更有许多爱好者的努力。但事实是难题如磐石一样,纹丝不动!对哥德巴赫猜想,一个数学家使用的方法将其推动一下;然而继续使用这个方法却不能继续凑效!这是为什么?这样的方法是有用还是无用?

..在数学上为了证明某个命题,常常需要把它变化一下形式,即变成它的等价命题或放低要求的命题。新命题证完,原命题立即得证或容易证明。在解决上述难题的道路上,不排除已经使用过这种办法。

              一 )哥德巴赫猜想

..小学五年级数学上有介绍哥德巴赫猜想的文字,从游戏开始:4=2+2, 6=3+3, 8=5+3, 10=7+3, 12=7+5, 14=11+3……那么,是不是所有大于2的偶数,都可以表示为两个质数的和呢?这个问题是德国数学家哥德巴赫最先提出的,所以被称作哥德巴赫猜想。世界各国的数学家都想攻克这一数学难题,但至今还未解决。我国数学家陈景润在这一领域取得了举世瞩目的成果。

..哥德巴赫猜想看似简单,要证明却非常困难,成为数学中一个著名的难题,被称为“数学皇冠上的明珠”。

..人们在最初认识整数的规律时就发现如上的规律。有的偶数只能写成一个素数,有的写成两个偶素数之和,有的不能写成两个偶素数之和而只能写成两个非偶素数(奇素数)之和;
..怎样证明呢?

..用逆否命题的等价性,把原命题改写成它的逆否命题(原命题与其逆否命题是相互的关系):不能写成两个素数之和的偶数不大于2。也就是:写成一个素数(偶素数)的偶数小于等于2。

..因为偶素数只有一个,是2;2 = 2 ,这是很显然的事情;根本不必真的到大于2的那一无穷远的一边去做苦差事!
..将无限(>2的偶数)转化为有限(=2的偶数),就好比硬币的两个面,非彼即此!

..逆否命题是中学的知识,虽不高深,却可解决难题。这就是说难题不仅是数学问题,也是逻辑问题。这充分显示了逻辑的杠杆力量!运用此法还可以解决四色问题。

              二)四色猜想

..地图四色问题,是说给地图着色:要求相邻(有共同的边界)的国家颜色不能一样。人们的实践证明,在保证要求的前提下,最少可以使用不超过4种颜色就可把任何一个地图涂上色!这种满足要求的最少着色数,我们把它叫做图的“着色数”。四色问题从提出至今,将近160 年了。在有关图论的书籍中,都有所论述。它的图论描述是:平面图的色数<、= 4 (a)。

..为什么想起来在论证中使用“逆否命题”了呢?说这说那,都是托词,其实就是“直觉”。前面已经说过,等价变换是搞数学常使用的办法。但是否用到“逆否命题”那是另一回事。就个人而言,我总怀疑一百多年来,图论中是否有过与四色猜想等价的命题呢?它可能面目不同,而实质一样!在我寻找的途中,遇到了一个定理:K(5)是非平面图 (b)。于是我接着想K(6) 、K(7)、 K(8) 等等,它们都是6色、7色、8色的图;所以得出:五色及以上的图是非平面图(c).命题(c)的逆否命题就是命题(a) 。瞎猫碰死耗子,OK,找到了!

..对四色猜想的证明还可以这样推得:先写出(a)的逆否命题:(c),再写出由定理(b)推出的命题c);因为(b)是定理,所有命题(c)是真命题,故命题(a)成立得证。
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