1)直接证明:通过证明当 p 为真时 q 必然为真而进行的对 p->q 的证明。
2)反证法:反证法是一种间接证明方法,利用条件语句 p->q 等价于它的倒置 ¬q->¬p 的事实,换句话说,就是通过证明 q 是假时 p 一定是假来证明 p->q 为真。当不容易找到直接证明时用反证会很有效。在反证中,要假设条件语句的结论为假,并使用直接证明法表明这意味着前提必为假。
3)归谬证明:归谬证明也是一种间接证明方法,假设我们想证明 p 是真的,假定可以找到矛盾式 q 使得 ¬p->q 为真,因为 q 是假的,¬p->q 为真,我们能够得出 ¬p 必然为假,这意味着 p 为真。这样我们的目标就变成了如何寻找矛盾式 q,以此来帮助我们证明 p 为真。因为无论 r 是什么命题,r ^ ¬r 都是矛盾式。也就是说,如果我们能够证明对某个命题 r,¬p->( r ^ ¬r ) 为真时,就能证明 p 是真的。这种类型的证明称为归谬证明。归谬也能够用于证明条件语句。在这样的证明中,首先假设结论的否定。然后应用定理前提和结论否定得到一个矛盾式。因此可以把条件语句的反证改写成归谬证明。
4)穷举证明:通过检查一系列的所有情况所建立的结果得到的证明。
5)分情形证明:把情况分解为覆盖所有可能的单独情况的证明。一个穷举证明是分情形证明的特殊类型。
6)不失一般性:假定一个证明可以通过减少需要证明的情形来证明的一个法则。也就是通过证明定理的其中一种情况,其它的一系列情况通过简单的变化来论证。
7)反例:使得P(x)为假的元素x。8)构造性的存在性证明:证明具有特定性质的元素存在,通过显示地方式来寻找这样的元素。9)非构造性的存在性证明:证明具有特定性质的元素存在,但不是显示地寻找这样的元素。给出非构造性证明的一种普通方法是使用归谬证明。10)唯一性证明:证明具有特定性质的元素唯一地存在。此外,还有许多重要的证明方法有:数学归纳法、康托尔对角化方法、计数论证方法等。这里不做过多的阐述。下面给出几个例题来对上述方法进行演练:给出习题之前,先给出相关的几个定义:整数 n 是偶数,如果存在一个整数 k 使得 n = 2k;整数 n 是奇数,如果存在一个整数 k 使得 n = 2k + 1。若存在则整数 p 和 q(q≠0)使得 r = p / q,那么实数 r 是有理数。不是有理数的实数称为无理数。若有一个整数 b,使得 a = b2,则整数 a 是一个完全平方数。习题:1、证明:若 n 是奇数,则 n2 是奇数。
2、证明:如果 m 和 n 都是完全平方数,那么 mn 也是一个完全平方数。
3、证明:两个有理数的和是有理数。
4、证明:如果 m+n 和 n+p 都是偶数,其中 m、n 和 p 都是整数,那么 m+p 也是偶数。
5、证明定理:若 3n+2 是奇数,则 n 是奇数。
6、证明:如果 n 是整数且 n2 是奇数,则 n 是奇数。
7、证明:如果 n=ab,其中 a 和 b 是正整数,那么 a≤√n 或者 b≤√n。8、证明:如果 n 是完全平方,那么 n+2 不会是完全平方。9、10、11、12、、、