Қажетті және жеткілікті шарттар

Теорема ұғымы «қажетті шарт» және «жеткілікті шарт» ұғымдарымен, ал тура және кері теоремалар ұғымдары, «қажетті және жеткілікті шарттар» ұғымдарымен тығыз байланысты.

Мектеп математикасында «қажет шарттарды», «жеткілікті шарттарды» және «қажетті және жеткілікті шарттарды» қамтитын теоремалар жиі кездеседі.

1. Егер натурал сан жұп болса, онда ол 4-ке бөлінеді.

2. Егер натурал сан 4-ке бөлінсе, онда ол жұп сан болады.

3. Егер натурал сан 9-ға бөлінсе, онда ол санның цифрларының қосындысы 9-ға бөлінеді.

4. Егер натурал санның цифрларының қосындысы 9-ға бөлінсе, онда ол сан 9-ға бөлінеді.

Осы сөйлемдердің әрқайсысы логика тілінде былай жазылады:

1)   2)   3) Р₂= ; 4) =>Р₂.

Бұл сөйлемдерді былай да тұжырымдауға болады:

1. Натурал сан жұп сан болуы үшін, оның 4-ке бөлінуі жеткілікті.

2. Натурал сан 4-ке беліну үшін, оның жұп сан болуы қажетті.

3. Натурал сан 9-ға бөлінуі үшін, оның цифрларының, қосындысы 9-ға бөлінуі қажетті және жеткілікті.

4. Натурал сан цифрларының қосындысы 9-ға бөлінуі үшін, сол санның 9-ға белінуі қажетті және жеткілікті.

Осы сөйлемдерде пікірінің ақиқат болуы үшін, пікірі қажетті шарт, ал пікірінің ақиқат болуы үшін, пікірі жеткілікті шарт. пікірінің ақиқат болуы үшін, Р₂ пікірі қажетті және жеткілікті шарт, осы сияқты, Р₂ пікірінің ақиқат болуы үшін, Q₂ пікірі қажетті және жеткілікті шарт болып табылады.

Жалпы жағдайда егер QР ақиқат болса, онда Q үшін Р пікірі қажетті шарт деп аталады. Ал егер РQ ақиқат болса, онда Q үшін Р пікірі жеткілікті шарт деп аталады.

Алайда шарт жеткілікті болып, қажетті болмауы және керісінше, шарт қажетті болып, жеткілікті болмауы да мүмкін. Мәселен, 1) мысалда -дің ақиқаттығынан -дің ақиқаттығы шығады, бірақ -дің ақиқаттығы басқа бір Р₃ шарттан да шығуы мүмкін. Мысалы, натурал сан жұп болу үшін 4-ке немесе 2-ге, болмаса 6-ға бөлінуі жеткілікті; 2) мысалда Р₁-дің ақиқаттығынан -дің ақиқаттығы шығады және де ақиқат болғанмен, Р₁ жалған болуы да мүмкін. Мәселен, натурал сан 4-ке бөліну үшін, оның жүп сан болуы қажетті, бірақ жеткіліксіз, өйткені 10 — жұп сан болғанымен, 4-ке бөлінбейді.

Окушылардың материалды жете түсінуіне қиындық туғыза-тын үғындардың бірі — қажетті және жеткілікті шарттар. Егер Р Q эквиваленттік шарты (Р Q, Q Р) орындалса, онда Р шарты Q үшін қажетті және жеткілікті деп атайды. «Егер натурал санның цифрларының қосындысы 9-ға бөлінсе, онда ол сан 9-ға бөлінеді деген сөйлем қажетті және жеткілікті шартты білдіреді.

Қажетті және жеткілікті шарттың өзі, тура теорема мен оған ксрі теореманың дұрыстығын көрсетеді. Сондай-ақ, керісінше, тура және кері теоремалардың дұрыстығы қажетті және жеткілікті шарттарды тағайындауға мүмкіндік береді.

Трапецияның өзімізге белгілі анықтамасын қарастырайық: «Трапеция деп қарама-қарсы екі қабырғасы параллель төртбұрышты айтады». Осы анықтамадан трапецияның қасиетін көрсететін мынадай тұжырымдар жасауға болады:

1. трапецияның төрт төбесі бар;

2. трапецияның төрт бұрышы бар;

3. трапецияның параллель екі қабырғасы бар.

Дегенмен, трапецияның алғашқы екі қасиеті төртбұрыштардың басқа түрлеріне де тән. Ал үшінші қасиеті тек трапецияны ғана сипаттайды.

Математикалық ұғымның мұндай қасиеті оның сипаттық (ха-рактеристикалық) қасиеті деп атайды.

Трапецияны былай да анықтауға болады: «Екі қабырғасы өзара параллель төртбұрыш қана трапеция болады». Тек екі қабырғасының параллельдігі мен төрт қабырғасы болу қасиеті трапеция ұғымын толық сипаттауға қажетті, ал оның қасиеттерінің жоғарыда келтірілген тізімі жеткілікті шарттар. Сонымен бірге, белгілі бір ұғымды толық сипаттайтын қасиеттер берілген ұғымға тән қасиеттердің тізімінен әр алуан тәсілдермен іріктеліп алынады. Егер ұғым қасиеттерінің бір тобы оның анықтамасының негізін қаласа, енді бір тобы теорема түрінде керінеді. Ұғымның бар болуының жеткілікті шартын көрсететін теоремалар осы ұғымның белгі-теоремалары деп аталады, ал үғымның бар болуының қажетті шартын көрсететін теоремалар осы үғымның қасиет-теоремалары деп аталады.

Қорыта келгенде, А анықтамасымен өрнектелген Ғ фигурасы (объектісі) А В орындалатындай, В қасиетіне ие болса, онда В қасиеті Ғ фигурасының (объектісінің) сипаттық қасиеті болып табылады. Кез-келген математикалық объектінің сипаттық қасиетін осы объектінің анықтамасы ретінде қабылдауға болады.

Мысалы, «Тік бұрышты үшбұрыштың екі сүйір бұрышының қосындысы тік бұрышқа тең» теоремасы тік бұрышты үшбұрыштың қайсыбір қасиетін ғана көрсетеді. Ал: «Егер үшбұрыштың екі ішкі бұрышының қосындысы үшінші бұрышына тең болса, онда ол үшбұрыш тік бұрышты үшбұрыш болады» теоремасы — тік бұрышты үшбұрышты толық анықтайтын қасиет, яғни ондай үшбұрыштың бар болуын көрсететін белгі.

Қажетті және жеткілікті шарттар есеп шығару барысында да жиі кездеседі. Сондықтан бұл ұғымдарды оқушылардың жете мсңгеруіне мұғалімнің баса назар аударғаны жөн.