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存在命題とは?

そんざいめいだい

存在命題とは、「ある性質を満たすものが少なくとも1つ存在する」という形の命題で、存在量化子(∃)を使って表現されます。

存在命題(そんざいめいだい、existential proposition)とは、「条件Pを満たすxが少なくとも1つ存在する」ということを述べる命題です。記号では「∃x, P(x)」と書き、「存在量化子(∃:thereexists)」を使って表現されます。「∃」は「存在する(there exists)」を意味するラテンexistit に由来します。

存在命題の対義語全称命題(∀x, P(x):すべてのxについてP(x)が成り立つ)です。この2つは数理論理学・述語論理の中心的な概念です。

存在命題の否定は全称命題になります。「∃x, P(x)の否定」は「∀x, ¬P(x)(どんなxについてもP(x)でない)」となります。これはド・モルガンの法則の量化版です。

存在命題を証明するには、条件を満たす具体的な例(反例でなく「例」)を一つ構成すれば十分です(存在証明・構成的証明)。ただし非構成的証明(矛盾を仮定して存在を示す)も数学では広く用いられます。

具体例を示します。

  • 「√2 = p/q となる整数p, qが存在する」(存在命題・偽)
  • 「x² - 1 = 0 を満たす実数xが存在する」(存在命題・真、x=1または-1)

存在命題は数学・哲学・計算機科学(充足可能性問題など)において基礎的かつ重要な概念です。

使い方・例文

「この方程式を満たす実数解が存在することを示せ」という問題では、存在命題を証明することが求められています。中間値定理を使った非構成的証明などが典型例です。

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