は実数とする。次の命題の真偽を答えよ。また、偽である場合は反例を1つ示せ。
(1)
(2)
(3) が有理数 はともに有理数
命題の真偽に関する問題です。難易度としては標準的ですが、集合・論証の単元における一つの鬼門はここだと思います。
このあとの必要条件・十分条件の判別も本単元のメインストリームですが、結局そこで必要になるのも「この命題は真なのか、偽なのか」という判断です。ここで真偽をある程度判断できるようになれば、その後は形式的な整理で対応できる部分が増えてきます。
本問題では、二次方程式・絶対値・有理数・無理数あたりの知識が前提になっています。他にも、三角形や四角形の定義、偶数・奇数・素数など、命題の題材になり得るものはかなり幅広いです。
高度な知識が必要というより、必要になる知識の範囲が広いことがこのタイプの厄介なところです。定期試験対策として、それらを一つ一つ網羅的に準備するのは現実的ではありません。どこまで対応するかは、授業で扱った内容や問題集の範囲を見ながら慎重に決めたいところです。
(1)のように、
から
と具体的な値まで出せる問題は、比較的判断しやすいです。
一方で、(2)(3)のような問題を文字のまま処理し、場合分けや証明まで行って真偽を決めようとすると、かなり重くなります。例えば(2)で、 の符号によって場合分けしながら絶対値を外していくのは、数学Ⅰの初学者が定期試験対策として行うには負担が大きいと思います。そもそも、この問題の主題は絶対値ではありません。
そのため、この範囲ではまず具体的な数を入れて様子を見て、成り立たない例=反例を探すという進め方が実用的です。反例が1つ見つかれば、その時点で偽だと確定できます。
逆に、いくつか試しても反例が見つからない場合、試験中はいったん真の可能性が高いと見て先へ進む、という判断もあり得ます。ただし、反例が見つからないこと自体が、真である証明にはなりません。 時間に余裕があれば、最後に定義や式変形からもう少ししっかり確認したいところです。
より、
したがって、
なので、命題は真。
AI接続は次工程で実装予定です。
AIの回答には誤りが含まれる場合があります。ThinkingFlowの確認済み結果・最終解答と照合してください。
でも、 とは限らない。
例えば、
とすると、
だが、
ではない。
したがって、命題は偽。
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が有理数でも、 がともに有理数とは限らない。
例えば、
とすると、
は有理数だが、 はともに無理数。
したがって、命題は偽。
AI接続は次工程で実装予定です。
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(1)
真
(2)
偽
反例:
(3)
偽
反例: