שינויים

88-101 חשיבה מתמטית

נוספו 1,451 בתים, 23:39, 11 ביולי 2011
/* הגדרות */
הסיפור הזה מדגים כמה תופעות שכיחות. הגדרנו מושגים כמו "משפחה" ו"שבט", ונתנו להם משמעות חדשה, המתעלמת מן המשמעות המקובלת. מתמטיקאים עושים דברים כאלה כל הזמן (למושגים הבאים יש משמעות מתמטית טכנית ומוגדרת היטב: חוג, שדה, מרחב, איבר, קבוצה, קשת, צביעה, חבורה, חבורה חופשית, מלה, שפה). השתמשנו באותה מלה (חברות) כדי לציין שני דברים שונים, אבל קרובים זה לזה: חברות של קופים וחברות של משפחות; גם זו תופעה נפוצה ביותר. בנינו כל הגדרה תוך שימוש חופשי בהגדרות קודמות: מרגע שהמושג הוגדר, הוא נכנס לשפת הדיבור, וקשה - איננו מנסים - להסתדר בלעדיו.
מכל הסיבות האלה, חשוב מאד '''לזכור''' ו'''להבין''' כל הגדרה שאתם נתקלים בה. בשפה הטבעית אפשר להבין מלים קשות מתוך ההקשר. במתמטיקה, כשלא זוכרים את ההגדרה, קשה - בוודאי לתלמיד חסר נסיון - לפענח למה הכוונה. מאידך, לא מספיק לזכור את ההגדרה באופן כזה שאפשר יהיה לפרוט אותה לרשימת התכונות המרכיבות אותה - כפי שראינו, נסיון כזה יגרום למשפטים שבהם המושג החדש מופיע להתארך במידה כזו שאי-אפשר יהיה להבין אותם כלל. (כשמנסים להמנע מהמושג "משפחה", מתברר ששבט הוא קבוצה של קבוצות של קופים, שבכל אחת מהן, לכל אגוז קוקוס השייך לאחד מחברי הקבוצה יש קוף אחר מאותה קבוצה שלו שייך אותו אגוז, וכך שאם יש שתי קבוצות שבכל אחת מהן, לכל אגוז קוקוס השייך לאחד מחברי הקבוצה יש קוף אחר מאותה קבוצה שלו שייך אותו אגוז, אז יש קבוצה נוספת שבה לכל אגוז קוקוס השייך לאחד מחברי הקבוצה יש קוף אחר מאותה קבוצה שלו שייך אותו אגוז, שבה יש קוף שהוא חבר לאחד הקופים מן הקבוצה הראשונה, וקוף שהוא חבר לאחד הקופים מן הקבוצה השניה). לכל ההגדרות יש מבנה אחיד: דבר מסויים נקרא בשם מסויים, אם הוא מקיים תכונה מסויימת. לדוגמא, קבוצה של קופים היא משפחה אם היא מקיימת תכונה מסויימת; ההגדרה אינה יכולה לחול על מה שאיננו קבוצה של קופים; אין משמעות לשאלה "האם אגוז קוקוס זה הוא משפחה", משום שהגדרנו מהי משפחה רק עבור קבוצות של קופים. בהמשך הדרך נוכל גם להגדיר מתי קבוצת אגוזי קוקוס היא משפחה - ואז, כאשר נתון ש-A היא משפחה, יהיה עלינו להבין מן ההקשר האם מדובר בקבוצה של קופים (שהיא משפחה), או בקבוצה של אגוזי קוקוס.
כדי להבין הגדרה, תצטרכו לדמיין איזו תכונה היא אמורה לתפוס. בשלב ראשון כדאי לבדוק את ההגדרה על מקרים קיצוניים: האם קוף יכול להיות חבר של עצמו? (כן; כל קוף הוא חבר של עצמו). מיהם החברים של קוף שאין לו אגוזי קוקוס? (כל הקופים שאין להם אגוזי קוקוס, ורק הם). האם יכולה להיות משפחה שיש בה רק קוף אחד? (לא). וכן הלאה.