Proof

 

ÀÌ»ê¼öÇР: Richard Johnsonbaugh Àú¼­, °­È«½Ä.±èÁ¤ÀÎ.À̵µÈÆ.À̸íÀç ¹ø¿ª, ±³º¸¹®°í, 1999 (¿ø¼­ : Discrete Mathematics 6th ed, Prentice-Hall, 1997), Page 36~43

 

¼öÇÐÀû ½Ã½ºÅÛ (mathematical system) Àº °ø¸® (axioms), Á¤ÀÇ (definitions) ±×¸®°í ¹ÌÁ¤ÀÇ Ç× (undefined terms) µé·Î ±¸¼ºµÈ´Ù. °ø¸®´Â ÂüÀ¸·Î °£ÁÖÇÑ´Ù. Á¤ÀÇ´Â Á¸ÀçÇÏ´Â Ç׸ñÀ¸·ÎºÎÅÍ »õ·Î¿î °³³äÀ» ¸¸µå´Âµ¥ »ç¿ëµÈ´Ù. ¸î¸î Ç׸ñµéÀº ¸íÄèÇÏ°Ô Á¤ÀǵÇÁö ¾Ê¾Æ¼­ Â÷¶ó¸® °ø¸®¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© Á¤ÀÇÇÑ´Ù. ¼öÇÐÀû ½Ã½ºÅÛ ³»¿¡¼­ Á¤¸®¸¦ À¯µµÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. Á¤¸® (theorem) ´Â ÂüÀ¸·Î Áõ¸íµÈ ¸íÁ¦ÀÌ´Ù. Á¤¸®ÀÇ Æ¯º°ÇÑ Á¾·ù·Î º¸Á¶ Á¤¸®¿Í Ãß·ÐÀÌ ÀÖ´Ù. º¸Á¶ Á¤¸® (lemma) ´Â ÀÚ½ÅÀÌ ¿Ç´Ù´Â À̾߱Ⱑ ³Ê¹«³ª ´ç¿¬ÇÑ Á¤¸®ÀÌÁö¸¸ ´Ù¸¥ Á¤¸®¸¦ Áõ¸íÇÏ´Â µ¥ »ç¿ëµÈ´Ù. ´ç¿¬ÇÑ °á·Ð (corollary) Àº ´Ù¸¥ Á¤¸®¸¦ ºü¸£°Ô µû¸£´Â Á¤¸®ÀÌ´Ù.

Á¤¸®°¡ ÂüÀ¸·Î È®Á¤µÇ´Â ³í¹ýÀ» Áõ¸í (proof) À̶ó ÇÑ´Ù. ³í¸®´Â Áõ¸íÀÇ ºÐ¼®À» À§ÇÑ µµ±¸ÀÌ´Ù. ÀÌ Àý¿¡¼­´Â Áõ¸íÀÇ ÀϹÝÀûÀÎ ¹æ¹ýÀ» ±â¼úÇÏ°í À¯È¿Çϰųª À¯È¿ÇÏÁö ¾ÊÀº ³íÀǵéÀ» ºÐ¼®ÇÏ´Â µ¥ ³í¸®¸¦ »ç¿ëÇÑ´Ù. ºÐÇØÁõ¸í°ú ¼öÇÐÀû ±Í³³¹ý¿¡¼­ Ưº°ÇÑ Áõ¸í ±â¼úÀÎ ºÐÇØ¿Í ¼öÇÐÀû ±Í³³¹ýÀ» °øºÎÇÑ´Ù. ±×·¯¸é ¼öÇÐÀû ½Ã½ºÅÛÀÇ ¸î °¡Áö ¿¹Á¦ºÎÅÍ ½ÃÀÛÇØ º¸ÀÚ.

 

 

À¯Å¬¸®µå ±âÇÏÇаú ½Ç¼ö ½Ã½ºÅÛÀ» ÅëÇÏ¿© Á¤¸®, °á·Ð, º¸Á¶ Á¤¸®ÀÇ ¸î°¡Áö ¿¹¸¦ º¸ÀÚ.

 

Á¤¸®µéÀº °¡²û ´ÙÀ½ ÇüÅ·Π³ªÅ¸³­´Ù.

¸ðµç ¿¡ ´ëÇÏ¿© ¸¸¾à À̸é ÀÌ´Ù.

ÀÌ Àüü Á¤·® ¹®ÀåÀº Á¶°ÇºÎ ¸íÁ¦

°¡ ´ãÈ­ ¿µ¿ª¿¡¼­ ¸ðµç ¿¡ ´ëÇÏ¿© ÂüÀ¸·Î ÁغñµÇ¸é ÂüÀÌ´Ù. ½Ä (1) À» Áõ¸íÇϱâ À§ÇÏ¿© Àº ´ãÈ­ ¿µ¿ª¿¡¼­ ÀÓÀÇÀÇ ¿ä¼Ò¶ó°í °¡Á¤ÇÑ´Ù. ¸¸¾à ÀÌ °ÅÁþÀ̸é Á¤ÀÇ 1 ¿¡ ÀÇÇؼ­ ½Ä (1) Àº ÂüÀ̹ǷΠ¿ì¸®´Â °¡ ÂüÀÏ °æ¿ì¸¸ °í·ÁÇÏ¸é µÈ´Ù. Á÷Á¢ Áõ¸í (direct proof) Àº ÀÌ ÂüÀÌ°í ±×¸®°í Àß ¾Ë·ÁÁø °ø¸®, Á¤ÀÇ, ¸ÕÀú ó¸®µÈ Á¤¸®¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© Á÷Á¢ÀûÀ¸·Î ÀÌ ÂüÀ̶ó°í º¸À̵µ·Ï ÃßÁ¤ÇÑ´Ù.

 

Áõ¸íÀÇ µÎ ¹ø° ±â¼úÀº ¹ÝÁõ¿¡ ÀÇÇÑ Áõ¸í (proof by contradiction) ÀÌ´Ù. ´Ù¸¥ °ø¸®µé, Á¤Àǵé, ±×¸®°í ÀÌÀü¿¡ À¯µµµÈ Á¤¸®µé »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó ¿Í ¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© °¡¼³ °¡ ÂüÀÌ°í ±× °á·Ð °¡ °ÅÁþÀ̶ó´Â ÃßÁ¤¿¡ ÀÇÇØ ¹ÝÁõÀÇ Áõ¸íÀº ¼ö¸³µÇ¾úÀ¸¸ç, À̸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¹ÝÁõ (contradiction) À» À¯µµÇÑ´Ù.

¹ÝÁõÀº ÇüÅÂÀÇ ¸íÁ¦ÀÌ´Ù ( Àº ÀÓÀÇÀÇ ¸íÁ¦). ¹ÝÁõ¿¡ ÀÇÇÑ Áõ¸íÀº À» À¯µµÇÏ¿© ½Ä (1) ÀÌ ÂüÀ̶ó °á·Ð ³»¸®´Â µî, ¹ÝÁõ¿¡ ÀÇÇÑ Áõ¸íÀ» »ç¿ëÇÏ¿© ½Ä (1) ÀÌ ¼ö¸³µÇ°íºÎÅÍ ¶§¶§·Î °£Á¢ Áõ¸í (indirect proof) À̶ó ºÒ¸°´Ù.

¿ÀÁ÷ ÇϳªÀÇ Â÷ÀÌÁ¡Àº Á÷Á¢ Áõ¸íÀÇ °¡¼³°ú ¹ÝÁõ¿¡ ÀÇÇÑ Áõ¸íÀº °á·ÐÀÌ ¹Ý´ëÀÎ °ÍÀÌ´Ù. Á÷Á¢ Áõ¸í¿¡¼­ ¹Ý´ëµÇ´Â °á·ÐÀº °¡Á¤µÇÁö ¾Ê¾ÒÀ¸³ª, ¹ÝÁõ¿¡ ÀÇÇÑ Áõ¸íÀº ¹Ý´ëµÇ´Â °á·ÐÀÌ °¡Á¤µÈ´Ù.

¹ÝÁõ¿¡ ÀÇÇÑ Áõ¸íÀº ´ÙÀ½ÀÇ ¸íÁ¦

¿Í

°¡ µ¿Ä¡ÀÎ °ÍÀÌ ¾Ë·ÁÁ® Á¤´çÈ­µÉ °ÍÀÌ´Ù. Áø¸®Ç¥·ÎºÎÅÍ µ¿Ä¡¸¦ Á÷Á¢ È®ÀÎÇÑ´Ù.

T

T

T

T

F

F

F

F

T

T

F

F

T

T

F

F

T

F

T

F

T

F

T

F

T

T

F

F

T

T

T

T

F

F

T

T

F

F

F

F

F

F

F

F

F

F

F

F

T

T

F

F

T

T

T

T

 

¿¹Á¦ 8 ¿¡¼­ ¸¦ ÃßÁ¤Çϱâ À§ÇÏ¿© ½Ä (1) ÀÇ ¹ÝÁõ¿¡ ÀÇÇÑ Áõ¸íÀ» Á¦¾ÈÇß°í, È¿°úÀûÀ¸·Î

°¡ Áõ¸íµÇ¾ú´Ù.

¹ÝÁõ¿¡ ÀÇÇÑ Áõ¸íÀÇ Æ¯º°ÇÑ °æ¿ì¸¦ ´ë¿ì¿¡ ÀÇÇÑ Áõ¸í (proof by contrapositive) À̶ó ºÎ¸¥´Ù. Áõ¸íÀÇ ´Ü°è¿¡¼­ ³í¹ýµéÀº Á¤È®È÷ (valid) »ç¿ëµÇ¾î¾ß ÇÑ´Ù. ÀÌ ÀýÀÇ ³²Àº ºÎºÐ¿¡¼­ È®½ÇÇÑ ³í¹ýÀÇ °³³äÀ» ¿¬½ÀÇÏ°í, ÀÌ °³³äÀÇ Á»´õ »ó¼¼ÇÑ ºÎºÐÀ» Ž±¸ÇÑ´Ù.

´ÙÀ½ ¸íÁ¦µéÀ» °í·ÁÇØ º¸ÀÚ.

À§ÀÇ ¹®ÀåµéÀ» ÂüÀ̶ó°í °¡Á¤ÇÏ¸é ´ÙÀ½°ú °°Àº ÀÌÀ¯ ÀÖ´Â °á·ÐÀ» ³»¸± ¼ö ÀÖ´Ù.

ÀÏ·ÃÀÇ ¸íÁ¦µé·ÎºÎÅÍ °á·ÐÀ» À¯µµÇÏ´Â °úÁ¤À» ¿¬¿ªÀû Ãß·Ð (deductive reasoning) À̶ó ÇÑ´Ù. ½Ä (3) °ú °°Àº ÁÖ¾îÁø ¸íÁ¦µéÀº °¡¼³ (hypotheses) ȤÀº ¾à¼Ó (premises) À̶ó ÇÏ¸ç ½Ä (4) ¿Í °°ÀÌ °¡Á¤¿¡ µû¸¥ ¸íÁ¦¸¦ °á·Ð (conclusion) À̶ó ÇÑ´Ù. ¿¬¿ªÀû ³í¹ý (deductive argument) Àº °¡¼³°ú °á·ÐÀ¸·Î ±¸¼ºµÈ´Ù. ¼öÇаú ÄÄÇ»ÅÍ °úÇÐÀÇ ¸¹Àº Áõ¸íµéÀº ¿¬¿ªÀû ³í¹ýÀ» »ç¿ëÇÑ´Ù.

´ÙÀ½°ú °°Àº Çü½ÄÀÇ ¾î¶² ³í¹ýÀÌ ÀÖ´Ù°í ÇÏÀÚ.

³í¹ý (5) ´Â ¸¸¾à °¡¼³ ÀÌ ÂüÀÌ¸é °á·Ð ´Â ¹Ýµå½Ã ÂüÀÎ °ÍÀÌ ¸í¹éÇÏ´Ù. ÀÌ ³íÀÇ´Â ´ÙÀ½ÀÇ Á¤ÀÇ·Î ¿ä¾àµÈ´Ù.

.

T

T

F

F

T

F

T

F

T

F

T

T

T

T

F

F

T

F

T

F

  ¸¸¾à 2 = 3 À̸é, ³» ¸ñÀ» º¥´Ù.

  ³» ¸ñÀ» º¥´Ù.

¡Å 2 = 3 ÀÌ´Ù.

¶ÇÇÑ ¿¹Á¦ 10 ÀÇ Áø¸®Ç¥ ½ÇÇè¿¡ ÀÇÇؼ­µµ ¿¹Á¦ 11 ÀÇ ³í¹ý ¸í¹é¼ºÀ» °áÁ¤ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. Ç¥ÀÇ 3 ¹ø° Çà¿¡¼­ °¡¼³ÀÌ ÂüÀÌ°í °á·ÐÀÌ °ÅÁþÀ̹ǷÎ, ³í¹ýÀº ¸í¹éÇÏÁö ¾Ê´Ù.