問題
問1.次の命題の真偽を答えよ.
(1) x=1 かつ y=2 ならば x+y=3 である.
(2) a が無理数かつ b が無理数ならば a+b は無理数である.
(3) a が無理数かつ b が無理数ならば ab は無理数である.
(4) x+y=0 ならば x=0 かつ y=0 である
(5) |x|+|y|=0 ならば x=0 かつ y=0 である
問2.問1の各命題について,その逆,裏,対偶とその真偽を答えよ.偽の場合はその反例を答えよ.
問3.問1の結論は必要条件,十分条件,必要十分条件,あるいはそのどちらでもないか答えよ.
解答
問1.
(1) 真
(2) 偽(a=\sqrt{2},b=-\sqrt{2})
(3) 偽(a=\sqrt{2},b=\sqrt{2})
(4) 偽(x=1,y=-1)
(5) 真
問2.
(1) 逆 x+y=3 ならば x=1 かつ y=2 ,
偽,反例:x=2,y=1
裏 x \neq 1 または y \neq 2 ならば x+y \neq 3,
偽,反例:x=2,y=1
対偶 x+y \neq 3 ならば x \neq 1または y \neq 2 ,真
(2) 逆 a+b が無理数ならば a が無理数かつ b が無理数,
偽,反例:a=\pi,b=0
裏 a が有理数または b が有理数ならば a+b は有理数,
偽,反例:a=\pi,b=0
対偶 a+b は有理数ならば a が有理数または b が有理数,
偽,反例:a=\pi,b=-\pi
(3) 逆 ab が無理数ならば a が無理数かつ b が無理数,
偽,反例:a=\sqrt{2},b=0
裏 a が有理数または b が有理数ならば ab は有理数,
偽,反例:a=\sqrt{2},b=0
対偶 ab が有理数ならば a が有理数または b が有理数,
偽,反例:a=b=\sqrt{2}
(4) 逆 x=0 かつ y=0 ならば x+y=0 ,真
裏 x+y \neq 0 ならば x \neq 0 または y \neq 0 ,真
対偶 x \neq 0 または y \neq 0 ならば x+y \neq 0 ,偽,
反例:x=0,y=1
(5) 逆 x=0 かつ y=0 ならば |x|+|y|=0 ,真
裏 |x|+|y| \neq 0 ならば x \neq 0 または y \neq 0 ,真
対偶 x \neq 0 または y \neq 0 ならば |x|+|y| \neq 0 ,真
反例は他にもあるのでここに示したもの以外でもかまいません.
問3.
(1) 必要条件
(2) どちらでもない
(3) どちらでもない
(4) 十分条件
(5) 必要十分条件