关于证明中“大于等于”逻辑及结论有效性的技术问询
关于证明中“大于等于”逻辑及结论有效性的技术问询
我现在碰到一个关于证明逻辑的困惑,先把问题背景和我的思路说清楚:
设$X$是实值随机变量,若$7X^3+5X \ge X^2+8$,证明$X \ge 0$
我自己想了两个证明方向:
- 证明1:先把原式变形为$X(7X^2+5) \ge (X2+8)$。首先$X$肯定不能是0,因为代入0的话左边是0,右边是8,$0\ge8$明显不成立;其次$X$也不可能小于0,因为左边是负数乘正数($7X2+5$不管$X$是什么实数都是正的),结果是负数,而右边$X^2+8$肯定是正数,负数不可能大于等于正数,所以能推出$X>0$,进而得到$X\ge0$。
- 证明2:把原式整理成$7X^3 - X^2 + 5X - 8 \ge 0$,求解这个三次不等式的实根后,得到$X \ge 0.8593196$,由此推出$X\ge0$。
现在我纠结的点就在两个证明的最后一步:当我们做这类证明题的时候,到底是因为我们证明了一个更小的集合(比如$X>0$或者$X\ge0.8593196$)是原式成立的必要条件,所以它的超集$X\ge0$自然也满足“只要原式成立,$X$就属于这个超集”?还是说这里有逻辑问题——因为0本身代入原式根本不成立,所以不能得出$X\ge0$的结论?
另外有没有权威的参考资料,比如专门讲证明的手册之类的,能把这个逻辑点讲清楚?
注:这不是作业题,我是特意把问题提炼出来,就是想把这个逻辑点彻底搞明白。
补充提问:或许换个方式问更清晰:这类证明题到底是要求我们证明“存在至少一个$X$同时满足原式和$X\ge0$”,还是要求我们证明“所有满足原式的$X$都属于$[0,+\infty)$”?
备注:内容来源于stack exchange,提问作者R Carnell




