##################第一部分数学推理:数学的定义、命题与推理,始于5个问题############### { "question": "什么是推理 ", "ground_truth": "推理是命题判断到命题判断的思维过程。" }, { "question": "什么是数学推理 ", "ground_truth": "数学推理是数学命题判断到数学命题判断的思维过程。" }, { "question": "什么是命题 ", "ground_truth": "命题是一个可以判断真假的陈述句。" }, { "question": "什么是数学命题 ", "ground_truth": " 数学命题是一个可以从数学的角度判断真假的陈述句。" }, { "question": "数学命题有几种表达形式", "ground_truth": "有两种表达形式,一种是性质命题,一种是关系命题。" }, { "question": "什么是数学的性质命题", "ground_truth": "数学性质命题是述说数学研究对象具有某种性质的陈述句。” }, { "question": "什么是数学性质命题的表达形式", "ground_truth": "数学性质命题是由系词“是”或者“不是”构成的陈述句,如果用x表示研究对象、称为“所指项”,用p表示性质,称为“命题项”,那么表达形式为“x具有性质p”或者“x不具有性质p”,前者是正命题,后者是否命题。” }, { "question": "如何用符号表示数学性质命题", "ground_truth": "如果用x表示研究对象、称为“所指项”,用p表示性质,称为“命题项”,那么数学性质命题可以用符号表示为“x→p”或者“x~p”,前者是正命题,后者是否命题。” }, { "question": "数学性质命题与其他性质命题有什么区别", "ground_truth": "命题项为形容词的陈述句不能作为数学性质命题。比如“这个三角形是白的”可以作为命题,但不能作为数学命题。" }, { "question": "为什么命题项为形容词的陈述句不能作为数学命题", "ground_truth": "因为数学的研究对象是抽象化的,舍弃了事物的物理属性,而形容词是对物理属性的描述。" }, { "question": "数学命题的推理功能是什么", "ground_truth": "数学命题是推理的对象,只提供判断,数学命题本身不承担推理的功能。" }, { "question": "什么是主谓对称的性质命题", "ground_truth": "主谓对称的性质命题是正命题,所指项包含的元素和命题项包含的元素均能表示为集合,这两个集合等价。" }, { "question": "是否能举例说明主谓对称的性质命题", "ground_truth": "比如命题“偶数是能被2整除的自然数”是主谓对称的性质命题,所指项“偶数”与命题项“能被2整除”等价。" }, { "question": "什么是主谓不对称的性质命题。", "ground_truth": "正命题中,所指项是命题项的充分条件但不是必要条件;也就是,研究对象具有命题所述说的性质,但具有性质的并不只限于研究对象。" }, { "question": "是否能举例说明主谓不对称的性质命题", "ground_truth": "性质命题“加法是满足交换律的运算”就是主谓不对称,所指项“加法”属于命题项“满足交换律的运算”,但“满足交换律的运算”不只限于“加法”。" }, { "question": "什么是数学的关系命题", "ground_truth": "数学关系命题由两个性质命题组成,是表达数学定理或者数学结论的基本形式,数学结论包括通过运算得到的结论。" }, { "question": "什么是数学关系命题的表达形式", "ground_truth": "如果P和Q是两个性质命题,那么关系命题的表达形式为“如果P,那么Q”或者“若P,则Q”,称P为条件、Q为结论。" }, { "question": "可以判断的性质命题需要满足什么条件", "ground_truth": "如果一个性质命题是可以判断的,那么命题中所指项的定义必须是确切的。” }, { "question": "什么是数学定义", "ground_truth": "数学定义是对数学研究对象的表述,包括名义定义和实质定义。" }, { "question": "什么是数学的名义定义", "ground_truth": "数学的名义定义是指对某一类数学研究对象标明符号或指明称谓。" }, { "question": "如何理解名义定义的功能与确切性", "ground_truth": "数学的名义定义用于对数学最基本概念的表述,以数学公理体系作为确切性的支撑。" }, { "question": "什么是必须用名义定义表述的最基本概念", "ground_truth": "主要包括三类:自然数及其加法的定义、以皮亚诺算术公理体系作为支撑,点、线、面及其关系的定义、以希尔伯特几何公理体系作为支撑,集合及其运算的定义、以ZF集合论公理体系作为支撑。" }, { "question": "什么是数学的实质定义", "ground_truth": "数学实质定义用揭示内涵的方法对数学的研究对象赋予称谓。” }, { "question": "数学实质定义的表达形式是什么样的", "ground_truth": "具有“属加种差”的结构,并且,被定义项的表达与定义项的内涵述说满足充分必要条件。” }, {→ "question": "如何用符号表达数学实质定义", "ground_truth": "如果用x表示被定义项,集合A表示种,集合B表示属,性质p表示种差,那么数学实质定义可以的符号表示为:x∈A 则 x∈B,x→p;并且 x∈B,x→p 则 x∈A。” }, { "question": "是否能举例说明实质定义", "ground_truth": "比如“偶数是能被2整除的自然数”是实质定义,如果令A表示偶数集合,B表示有理数集合,p表示能被2整除的性质,那么任意 x∈A,则 x∈B,x→P;并且 x∈B,x→p 则 x∈A。” }, { "question": "如何理解实质定义与性质命题之间的关系", "ground_truth": "主谓对称的性质命题可以作为实质定义。” }, { "question": "如何判断可以用实质定义表述的数学概念", "ground_truth": "这个数学概念的所指必须足够明确,也就是说,能够把数学概念的所指与其他东西区分清楚。" }, { "question": "是否能举例说明:数学概念的所指与其他东西区分清楚", "ground_truth": "比如作为自然数的偶数,对于任意一个给定的0以外的自然数,这个自然数要么是偶数、要么就不是偶数。" }, { "question": "通过名义定义到实质定义,是否能够保证数学概念的表达清晰准确", "ground_truth": "能够保证数学概念的表达清晰准确,最基本概念的名义定义以公理体系作为保障,其他概念的实质定义以充分必要条件作为保障。" }, { "question": "构建实质定义传统意义上的规则是什么", "ground_truth": "传统意义的规则包括下面五条 :1. 定义应当揭示种的本质属性。2. 定义不能循环。3. 定义既不能过宽又不能过窄。4. 定义不能用歧义的、晦涩的或比喻的语言表述。5. 定义可以用肯定表述就不用否定表述。" }, { "question": "一个推理过程至少涉及几个性质命题 ", "ground_truth": "一个推理过程至少涉及三个性质命题,分别称为:前提命题,论证命题,结论命题。" }, { "question": "什么是简单推理", "ground_truth": "只涉及三个性质命题的推理。" }, { "question": "什么是有逻辑的推理", "ground_truth": "逻辑推理是从一些事实和命题出发,依据规则推出其他命题的思维过程。" }, { "question": "逻辑推理依据的规则是什么", "ground_truth": "逻辑推理依据的规则是“传递性”,包括关系传递和性质传递。" }, { "question": "如何理解简单推理的传递性", "ground_truth": "简单推理的传递性包括两条:第一条是整体性:前提命题的所指项或者等价物始终出现在三个命题之中;第二条是一致性:结论命题表述的性质或者关系与前提命题的表述一致。” }, { "question": "是否能举例说明简单推理的传递性", "ground_truth": "比如下面的推理过程,前提命题:实数可以比较大小。论证命题:3和5是实数。结论命题:3和5可以比较大小。“3和5”是“实数”的等价物,满足第一条;结论命题表述的关系“可以比较大小”与前提命题的表述一致,满足第二条。” }, { "question": "什么是关系传递", "ground_truth": "关系传递也称等量关系。令≈是集合上的一个二元关系,称这个关系对集合具有传递性,对于集合中的元素a,b,c,如果a≈b,b≈c,则a≈c。" }, { "question": "是否能举例说明关系传递性", "ground_truth": "比如等号“=”或者大于号“>”,对于实数集合中的元素a,b,c,"如果a=b,b=c,则a=c"或者"如果a>b,b>c,则a>c"。" }, { "question": "是否把关系传递性拓展到运算", "ground_truth": "可以,也称等式性质。令≈是集合上的一个二元关系,⊕是集合上的运算,称这个关系对于运算具有传递性,对于集合中的元素a,b,c,如果a≈b,则a⊕c≈b⊕c。" }, { "question": "是否能举例说明拓展到运算的关系传递性", "ground_truth": "比如等号“=”和加法运算“+”,对于实数集合中的元素a,b,c,如果a=b,则a+c=b+c。" }, { "question": "关系传递性与运算还能进一步得到拓展吗", "ground_truth": "可以。比如,如果a>c,b>d,那么a+b>c+d;反过来,如果a+b=c+d,那么a>c,则必然有b