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顺着知识,继续探索

数学基础与证明

围绕集合与关系、逻辑与命题、证明与无穷理解概念与联系。先建立知识结构,视频讲解按审核情况逐步补充。

集合与关系

  • 集合

    集合由确定且互异的对象组成;元素属于集合与集合包含于另一集合不同。

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  • 集合运算

    并、交、差与补集描述集合组合;补集须指定全集。

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  • 笛卡尔积

    笛卡尔积由有序对组成,每个分量来自对应集合。

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  • 关系

    二元关系是笛卡尔积的子集,可研究自反、对称和传递等性质。

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  • 等价关系

    自反、对称且传递的关系把集合划分为互不相交的等价类。

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  • 序关系

    偏序满足自反、反对称和传递性,不要求任意两元素可比较。

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逻辑与命题

  • 命题

    命题具有真假值,逻辑连接词用于构造复合命题。

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  • 逻辑蕴含

    蕴含仅在前件真而后件假时为假;逆命题不自动成立。

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  • 量词

    全称与存在量词限定命题对哪些对象成立,量词顺序会影响意义。

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  • 否定与德摩根律

    否定改变真假值;否定含量词命题时须交换全称与存在量词。

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证明与无穷

  • 直接证明

    直接证明从假设出发,以有依据的逻辑步骤推出结论。

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  • 逆否证明

    证明非Q推出非P,可建立P推出Q;逆否命题与原命题等价。

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  • 反证法

    反证法假设结论不成立,并推出与已知条件或逻辑冲突的结果。

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  • 数学归纳法

    验证起始情形及归纳步骤,可证明命题对其后所有整数成立。

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  • 可数性

    集合有限或能与自然数建立枚举对应时称可数;实数集合不可数。

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  • 公理系统

    公理系统明确基本假设和推理规则,据此推导定理,不能把假设当结论。

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  • 反例

    一个有效反例可否定全称命题,但不能因此证明其逆命题。

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  • 必要与充分条件

    充分条件可推出结论,必要条件由结论推出;两者方向不同。

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  • 单射与满射

    单射使不同输入具有不同输出,满射覆盖陪域每个元素。

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  • 双射

    双射同时单射和满射,并存在双侧逆映射。

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课程范围参考