質問<219>2000/1/30
from=minako
「命題と条件の質問」


下記の問題がわかりません。
問 次の命題は成り立つか?α、βは実数とする。
どのような負でない実数x、yをとっても、つねにαx+βy≧0
が成り立つならばα≧0かつβ≧0である。

解答は「かならず成り立つ」なのですが、わたしは成り立た
ないと思うのです。
どうしてかというと
命題の対偶は「α<0またはβ<0ならば、ある正の数x、yに
対してつねにαx+βy<0が成り立つ」となりますよね。
ここでα<0、β>0の場合を考えると、αx<0、βy>0です
から、当然αx+βy<0は成り立つとはかぎらないと思います。
正解を教えてください。


お返事2000/1/31
from=武田


命題「すべての正数x,yについて、αx+βy≧0ならば、
α≧0かつβ≧0である。」が真であることを証明してみる
と、
αx+βy≧0より、βy≧-αx
(ア)β>0のとき
       α
    y≧-─x
       β
          {イ}α≧0ならば、図①
          {ロ}α<0ならば、図②
(イ)β<0のとき
       α
    y≦-─x
       β
          {イ}α≧0ならば、図③
          {ロ}α<0ならば、図④
(ウ)β=0のとき
    αx≧0
          {イ}α≧0ならば、図⑤
          {ロ}α<0ならば、図⑥

束縛変数「すべての正数x,yについて」が満足するのは、
図①と図⑤のときだけだから
∴α≧0かつβ≧0
したがって、この命題は真であることが言える。

質問の対偶を使った証明で、この命題が偽であることを言っ
ているが、全称記号∀「すべての」の対偶である存在記号∃
「ある特定の」についての解釈に誤りがあるように思われま
す。つまり、α<0,β>0の場合、αx+βy<0は成り
立つとは限りないといっているが、しかし、成り立つ特定の
x,yがあれば良いので、これをもって命題が偽であるとは
言えない。