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當且僅當
鎖定
- 中文名
- 當且僅當
- 外文名
- If and only if
- 別 名
- 若且唯若
- 領 域
- 數學、哲學
- 應用學科
- 數學
- 英文縮寫
- iff
- 定 義
- 在數學、哲學、邏輯學以及其他一些技術性領域中被用來表示“在,並且僅僅在這些條件成立的時候”
當且僅當含義
標記
與此相對應的邏輯符號是
和
。這兩個通常被當作是相等的。但是,一些數學教科書,特別是那些關於一階邏輯而非命題邏輯對此有所區別,在那裏前者被用來表示邏輯公式,後者表示那些公式的推理(譬如説在元邏輯中)。
證明
設A與B為兩命題,在證明“A當且僅當B”時,這相當於去同時證明陳述“如果A成立,則B成立”和“如果B成立,則A成立”。另外,也可以證明“如果A成立,則B成立”和“如果A不成立,則B不成立”,後者作為對偶,等價於“如果B成立,則A成立”。
雖然“A當且僅當B”是一個標準用法,但是公認的其他同樣説法還有“B是A的充分必要條件(或稱為充要條件)”,或者“A成立,正當B”。
一般而言,當我們看到“A當且僅當B”,我們可以知道“如果A成立時,則B一定成立”、“如果B成立時,則A也一定成立”、“如果A不成立時,則B也一定不成立”、“如果B不成立時,則A也一定不成立”。
當且僅當A(命題)成立時,B(命題)成立。
也可表示成:B(命題)成立時,A(命題)成立 ;A(命題)成立時,B(命題)成立。即B(命題)等價於A(命題)。
通俗一點來説,就是“在這些情況下,並且僅僅在這些情況下”。
英語縮寫iff
當且僅當不同
簡單地,如下的兩個例子可以説明這兩者的不同:
- 當冰淇淋是香草口味的,小王會吃這個冰淇淋。(這等於説:如果冰淇淋是香草口味的,那麼小王會吃這個冰淇淋。)
- 當且僅當冰淇淋是香草口味,小王會吃這個冰淇淋。(這等於説:如果冰淇淋是香草口味的,那麼小王會吃這個冰淇淋;並且,如果小王吃冰淇淋,那麼這個冰淇淋就是香草口味的。)
第1句只是説小王會吃香草口味的冰淇淋。但是這並沒有排除他還會吃香草以外口味冰淇淋的可能性。可能他會吃,可能不會。這個句子並沒有告訴我們。我們所能夠肯定的是他不會拒絕香草口味的冰淇淋。
但是第2句闡述的非常明確,就是小王會吃並且只吃香草口味的。他不會吃任何其它口味的冰淇淋。
當且僅當思考
用“當且僅當”連接兩個句子造成的句子被稱為是“雙條件句”。“當且僅當”把兩個句子結合成新的句子。它不應該跟描述兩個句子之間關係的“邏輯等價”混淆。
雙條件句“A當且僅當B”,是用“A”和“B”來陳述A和B所描述的事件狀況之間的關係。
相對照的,“A邏輯等價於B”則注重兩個句子:它只是陳述兩個句子之間的關係,而不是它們所介紹的什麼事情。
這裏的區別非常容易混淆,已經使得很多哲學家迷惑。當然,在“A”邏輯等價於“B”的時候,“A”當且僅當“B”為真,但是它的逆並不成立。讓我們重新考慮上面的句子:
- 小王今天要吃冰淇淋當且僅當它是香草口味的。
很清楚,對於這個特定的雙條件句,兩個半句之間並沒有邏輯等價。如想了解更多的差異,請參照W. V. Quine的《數理邏輯,第5節》。
在哲學和邏輯學中,“當且僅當”通常用作定義,因為定義被認為是全稱量化的雙條件句。但在數學中,相比起“當且僅當”,如果通常被用於定義。這裏給出一些使用到“當且僅當的”真陳述,也是真雙條件句(第一句是一個定義的例子):
一個人是單身男性當且僅當他是一個未婚的而且是可結婚的男人。
x+1=2當且僅當x=1。
對於任意的A,B, 和C:(A&B) &C當且僅當A& (B&C)。(因為這句句子是用變量和&的形式來寫得,陳述也通常會使用“
”,或者其它用來寫雙條件句的符號,來代替“當且僅當”)
當且僅當用法
“當且僅當”在邏輯領域以外,如同在數學出版物或者普通的談話中都會用到。如同上面所説,它指的是某個陳述是另外一個的充分必要條件。這是一個數學術語的例子。(即使如此,相比起“當且僅當”,“如果”一般多出現在定義的陳述中。)