逆命题

微积分与高等数学

nì mìng tí

"若 P,则 Q"的逆命题是"若 Q,则 P",它交换了假设与结论,即使原命题为真,逆命题也不一定为真。

Formula

\text{Converse of } P \to Q \text{ is } Q \to P

Definition

条件命题的逆命题把"若"与"则"两部分互换。严格地说,$P \to Q$ 的逆命题是 $Q \to P$;一个命题与它的逆命题在逻辑上是相互独立的,所以可能一个为真而另一个为假,也可能两者都真或都假,当两者都真时,我们记作 $P \leftrightarrow Q$(双条件命题)。逆命题 $Q \to P$ 与逆否命题(原命题的否命题的逆,即 $\neg P \to \neg Q$)具有相同的真值(它们彼此逻辑等价),而 $P \to Q$ 的逆否命题 $\neg Q \to \neg P$ 与原命题逻辑等价;这四种形式及其等价关系是命题逻辑的基础。

Example

"如果下雨,那么地面是湿的"的逆命题是"如果地面是湿的,那么下雨了",这可能为假,因为地面可能是因为洒水器而湿的。"如果一个数能被 $4$ 整除,那么它能被 $2$ 整除"为真,但它的逆命题"如果能被 $2$ 整除,那么能被 $4$ 整除"为假($6$ 能被 $2$ 整除,但不能被 $4$ 整除)。"如果 $f$ 可导,那么 $f$ 连续"为真,但它的逆命题"如果 $f$ 连续,那么 $f$ 可导"为假,因为 $f(x) = |x|$ 连续,但在 $0$ 处不可导。

Key Insight

逆命题听起来与原命题相关,但在逻辑上是完全不同的命题;不要仅仅因为原命题为真就假设逆命题也为真。错误地假设逆命题为真被称为"肯定后件",是日常推理中最常见的逻辑谬误之一。刻画性定理("当且仅当"定理)同时证明一个命题及其逆命题,给出对某个数学概念可能达到的最深刻理解。