Квант

34

«ВСЕ»,

«НЕКОТОРЫЕ»
И ОТРИЦАНИЕ

А. И. ОРЛОВ

Был у меня недавно интересный разговор с шестиклассником Аликом, центральным направоим футбольной команды нашего двора.

— Что, Алик, бежиш на тренировку? Зимой, небось, сменишь свой футбол на хоккей?

— Ни за что на свете! — воскликнул Алик обженно. — Зимой надо занимать, а не бегать за шайбой. Все хоккейсты плохо учатся,— футболисты учатся гораздо лучше!

— Почему ты так решил?

— А что? Все так считают в нашей команде, не я один.

— А не каждая ли тебе, что ты рассуждаешь сейчас, как печально известные обезьяны из книги Киплинга «Маггли»? Помнишь, они кричали на весь лес: «Мы велики! Мы свободны! Мы достойны восхшениния! Мы все так говорим, значит, это правда! …»

— Это кто же обезьяна?! — возмутился Алик.

— Я не хотел обидеть тебя, Алик, но ссылкой на мнение многих нельзя ничего доказать. Земля круглая, а в древности почти все думали, что она плоская. Индейцы племени сину, как пишет их воjdь Мато Нажин, считали даже, что Земля чет狸гуольная, а было это уже в XIX веке … Так почему же все хоккейсты плохо учатся?

— Ну-y, вот Сережа Кукушкин. Он все время играет в хоккей и все время получает двойки.

— Ты рассуждаешь, как один францез, который говорил: «Все английане низенькие, толстенькие и чернаяbie»,— только потом, что так выглядел единственный личанин, с которой он встречался. Имя и этот францез наушаете законы логики.

Алик задумался, а я решил помочь ему. Для начала расскаазал такую историю.

— В одном городе я видел на доме таблицу: «В нашем доме нет двоеников». На соседнем доме такой таблицы не было. Как по-твоему, Алик, значит ли это, что в соседнем доме все были двоеники?

— Н-нет,— пробормотал Алик неуверенно. Не обязательно. Это значит только, что там есть двоеники … Хотя бы один двоеник … А может быть, и все там учатся на двойки. Нет, не знаю, я ведь не был там!

— А что же ознакомет такая фраза: «Неверно, что среди ребят есть двоеники»?

— Это как в первом доме — все учатся без двоеки.

— Значит, одно из двух,— сказал я удовлетворенно. — Либо все учатся без двоеки, либо в доме есть хотя бы один двоеник. А что можно сказать о любительях шайбы?

И тут выяснились, что Алик может, подумавши, рассуждать правильно.

— Верно одно из двух: либо все хоккейсты плохо учатся, либо не все,— есть хоккейсты, которые учатся хорошо.

— Но даже в твором классе, Алик, я знаю троих отличников, которые любят гонять шайбу. Значит, верно второе: бывают хоккейсты, которые хорошо учатся.

— Ну, конечно!

— А что же тогда ознакомет ты

35

пример с Сережей Кукушкиным?
Алик задумывает.
— Что не все хоккейсты хорошо учается …
Итак, попробовав рассудать логично, Алик сам пришел к правильному выводу.
С двоеникими и хоккейстами мы разобрались сравнительно быстро. Попробуем понять, как следует рассудать в более сложных случаях. Первые пример — с разноцветными шарами. Представим себе, что в urine (небольшим ящике) могут лежать, скажем, белые и красные шары. Все шары одинакового размера и неразличны на опущь. Кто-то опускает руку в urine и вынимает шар. Шар оказывается, к примеру, красным. Что можно сказать о цвете шаров, лежащих в urine?
Некоторые сказут: «Все шары красные». На самом деле это неверно: можно ли утеверждать, что неекоторые (необязательно все) шары красные. Могут быть и белые шары. может быть и так, что вынутый шар — единственный красный средь белых.
Был вынут красный шар. Значит, неверно утеверждение: «Все шары белые». А что верно? — «Некоторые (по крайней мере один) шары красные». Давайте потренируемся. Пусть каждое из следующих утеверждений неверно.

  1. Все шары в urine красные.
  2. Некоторые шары в urine красные.
  3. Некоторые шары в urine белые.
  4. Все равноведенные треугольники являются прямоугольными.
  5. Все ученики класса были на собрании.
  6. Некоторые девочки были на собрании.
    Сформулируйте верные утеверждения.
    А теперь общая схема решения всех подобных задач — наше «волшебное средство». Пусть у нас есть множество M таких-то объектов (это может быть несколько шаров, или несколько книг, или все ученики какого-то класса). Каждый из элементов этого множество может обладать, а может и не обладать некоторым свойством A. Например, шар может быть красным, а может и не быть; хоккейет — быть или не быть двоениким.

Закон такой: верно может быть либо утеверждение, либо его отрицание. Однако и только одно из двух!
(В логике этот закон называется законом исключенного третьего.) Какое утеверждение, которое мы используем, либо верно, либо неверно.
Любо утеверждение B, либо его отрицание (т. е. утеверждение: «Утеверждение B неверно»). Любо все хоккейсты плохо утеvers (обладают свойством A). Если же это неверно, то хотя бы один хоккейст утеvers хорошо (не обладает свойством A).
Итак, вот наша схема:
Утеверждение

  1. Все предметы из M обладают свойством A.
  2. Некоторые предметы из M обладают свойством A.
    Его отрицание
  3. Хотя бы один предмет из M не обладает свойством A.
  4. Все предметы из M не обладают свойством A.
    Обратите внимание на то, что утеверждение «некоторые предметы обладают свойством A» и «хотя бы один предмет (а может быть, и все) обладает свойством A» ознакомят в нашей схеме одно и то же.
    А теперь — задачи.
    Постройте отрицания следующих утеверждений:
  5. Все углы данного шестиугольника тупые.
  6. Для любого x из множества A выполнен неравенство x² > 4.
  7. Некоторые люди — детей.
  8. По крайней мере для одного x из множества A будет x² - 2x + 1 = 0.
  9. Все мужчины выше 2-х метров.
  10. Все простые числа — нечетные.
  11. Для любого простого p число 2ᵉ — 1 тоже простое.
    Вернемся к urine, в которой лежат шары, неразличные на опущь. Шары могут быть белого, красного, синего, черного цветов.
  12. Известно, что не все шары в urine белые. Berho ли, что там есть красный шар?
  13. Известно, что не все шары одного цвета. Berho ли, что в urine есть хотя бы один не белый шар?
  14. В urine 10 белых, 8 красных, 11 черных шаров. Сколько из них надо вынуть, чтобы наверняка попался белый шар? Чтоы попались шары всех трех цветов?
    И еще одна задача — чуть последнее.
  15. В классе 5 отличников, 20 «хорошистов» и 10 треочников. Отличник может получить за ответ только 5, «хорошист» — 4 или 5, треочник — 3, 4 или 5. В классире новый учитель, он не знает никакого из учеников. Сколько человек ему достаюно вызвать к·доске, чтобы наверняка была поставлена хотя бы одна пятерка?

Впервые эта статья была опublikована в федеральском номере «Кванта» в 1976 году.