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充分必要条件 · p ⇒ q ⟺ P ⊆ Q

充分必要条件:其实就是集合包含

常用逻辑用语里的充分 / 必要条件,本质是集合包含换了身衣服。把命题 p(x)真值集合 P = {x ∈ U | p(x)}q(x)Q = {x ∈ U | q(x)} 摆出来:「p ⇒ q」对所有 x 成立,当且仅当 PQP \subseteq Q。充分、必要、充要,逐一对应子集、超集、相等。

选谓词 pq,下方 Venn 图画出它们的真值集合 P(左圈)、Q(右圈)。看 PQ 谁包含谁,就知道 pq 的什么条件。

1 · p 是 q 的什么条件?看 P 与 Q 谁装下谁

condition · p ⇒ q ⟺ P ⊆ Q

怎么记

  1. 充分(sufficient) = 充分满足条件:有了 p 就足以推出 q,pqp \Rightarrow q
  2. 必要(necessary) = 必不可少:要成立 q 就少不了 p,qpq \Rightarrow p。(不是「p 必须为真」,而是「对 q 而言 p 缺不了」)
  3. 充要(necessary and sufficient) = 两者都占,p ⇔ q

四种情形(对着子集关系记)

  1. P ⊊ Q——p 是 q 的充分不必要条件。
  2. P ⊋ Q——必要不充分条件。
  3. P = Q——充要条件(p ⇔ q)。
  4. P 与 Q 互不包含——既不充分也不必要

一句话:「小的推出大的」——条件越强(集合越小),越充分;条件越弱(集合越大),越必要。

2 · 相关链接

  • Necessity and sufficiency (en.wikipedia.org)——充分 / 必要 / 充要条件的定义,以及与蕴含 pqp \Rightarrow q 的关系。
  • Material conditional — p ⇒ q (en.wikipedia.org)——蕴含的真值,以及「对所有 x,p(x) ⇒ q(x)」与真值集合包含的等价。