Hur man använder 'If and Only If' i matematik
Share
När man läser om statistik och matematik är en fras som regelbundet dyker upp ”om och bara om.” Denna fras visas särskilt i uttalanden om matematiska teorier eller bevis. Men vad betyder exakt detta uttalande?
Vad betyder om och bara om man menar i matematik?
För att förstå "om och bara om", måste vi först veta vad som menas med ett villkorligt uttalande. Ett villkorligt uttalande är ett som bildas av två andra uttalanden, som vi kommer att beteckna med P och Q. För att bilda ett villkorligt uttalande, kan vi säga "om P då Q."
Följande är exempel på denna typ av uttalanden:
- Om det regnar ute, tar jag mitt paraply med mig på min promenad.
- Om du studerar hårt, kommer du att tjäna ett A.
- Om n kan delas med 4 då n kan delas med 2.
Converse och Conditionals
Tre andra uttalanden är relaterade till eventuella villkorade uttalanden. Dessa kallas konverserade, inversa och kontrapositiva. Vi bildar dessa uttalanden genom att ändra ordningen på P och Q från det ursprungliga villkoret och infoga ordet "inte" för det omvända och kontrapositiva..
Vi behöver bara ta hänsyn till konversationen här. Detta uttalande erhålls från originalet genom att säga "om Q då P." Anta att vi börjar med villkoret "om det regnar ute, då tar jag mitt paraply med mig på min promenad." Samtalet av detta uttalande är "om jag ta mitt paraply med mig på min promenad, då regnar det ute. ”
Vi behöver bara överväga detta exempel för att inse att det ursprungliga villkoret inte logiskt är detsamma som dess omvända. Förvirringen mellan dessa två uttalningsformer kallas ett konversationsfel. Man kan ta ett paraply på en promenad även om det kanske inte regnar ute.
För ett annat exempel överväger vi villkoret "Om ett tal är delbart med 4 så är det delbart med 2." Detta uttalande är helt klart sant. Men detta uttalande är omvänt ”Om ett tal är delbart med 2, är det delbart med 4” är falskt. Vi behöver bara titta på ett nummer som 6. Även om 2 delar upp detta nummer, gör inte 4 det. Även om det ursprungliga uttalandet är sant, är det inte det.
Biconditional
Detta för oss till ett tvåvillkorligt uttalande, som också kallas ett "om och bara om" uttalande. Vissa villkorade uttalanden har också konversationer som är sanna. I det här fallet kan vi bilda det som kallas ett tvåvilligt uttalande. Ett tvåvilligt uttalande har formen:
”Om P sedan Q, och om Q då P.”
Eftersom denna konstruktion är något besvärlig, särskilt när P och Q är deras egna logiska uttalanden, förenklar vi uttalandet om en tvåvillighet genom att använda frasen "om och bara om." I stället för att säga "om P då Q, och om Q då P" säger vi istället "P om och bara om Q." Denna konstruktion eliminerar viss redundans.
Statistikexempel
För ett exempel på frasen ”om och bara om” som involverar statistik, letar du inte längre än ett faktum om standardavvikelsen. Provstandardavvikelsen för en datamängd är lika med noll om och bara om alla datavärden är identiska.
Vi bryter detta tvåvillkorliga uttalande i en villkorad och dess konversation. Då ser vi att detta uttalande innebär båda följande:
- Om standardavvikelsen är noll, är alla datavärden identiska.
- Om alla datavärden är identiska är standardavvikelsen lika med noll.
Bevis på Biconditional
Om vi försöker bevisa en tvåvillighet, slutar vi för det mesta att vi delar upp den. Detta gör att vårt bevis har två delar. En del som vi bevisar är "om P då Q." Den andra delen av beviset vi behöver är "om Q då P."
Nödvändiga och tillräckliga förhållanden
Biconditional uttalanden är relaterade till villkor som är både nödvändiga och tillräckliga. Tänk på uttalandet "om idag är påsk, då är morgondag måndag." Idag är påsk tillräckligt för att morgondagen är måndag, men det är inte nödvändigt. Idag kan vara någon annan söndag än påsk, och imorgon skulle fortfarande vara måndag.
Förkortning
Uttrycket ”om och bara om” används vanligt nog i matematisk skrift att det har sin egen förkortning. Ibland förkortas det tvåvilliga i uttalandet av frasen ”om och bara om” bara till ”iff.” Således säger ”P if och bara om Q” blir ”P iff Q.”
