質問<607>
「「論証」」
日付 2001/8/20
質問者 シュカ


<1>次の問に答えよ。
(1)命題(A)「kが-1≦k≦1を満たすならば、
円\(X^{2}\)+y^2=1と直線y=-X+kは相異なる2つの交点をもつ」の逆を
述べよ。
更に、命題(A)とその逆について、真偽を調べ、真であれば証明し、
偽であれば反例をあげよ。

よろしくお願いします

お返事(武田)
日付 2001/8/22
回答者 武田


命題(A)「-1≦k≦1ならば、円x2 +y2 =1と直線y=-x+kと
の交点は2つある」


この命題(A)の逆は、「円x2 +y2 =1と直線y=-x+kと
の交点は2つあるならば、-1≦k≦1となる」………(答)

命題(A)は、p:-1≦k≦1で、
2 +y2 =1とy=-x+kより代入して、
2 +(-x+k)2 =1
2x2 -2kx+(k2 -1)=0
交点が2つある判別式はD>0より、
D/4=k2 -2(k2 -1)>0
2 -2<0
∴-\(\sqrt{\quad}\)2<k<\(\sqrt{\quad}\)2
したがって、q:-\(\sqrt{\quad}\)2<k<\(\sqrt{\quad}\)2
集合P={k|-1≦k≦1}と集合Q={k|-\(\sqrt{\quad}\)2<k<\(\sqrt{\quad}\)2}より、
P⊂Qだから、PはQの部分集合となる。
したがって、命題p―→qは、P⊂Qのとき真となるので、この命題(A)
は真となる。………(答)

命題(A)の逆q―→pは、反例を示して偽となることをいう。
q:-\(\sqrt{\quad}\)2<k<\(\sqrt{\quad}\)2の中のk=1.2をとると、
p:-1≦k≦1の中には入らないから、
命題(A)の逆q―→pは、Q⊂Pとならないので、
これは偽となる。………(答)