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Date 2011/11/05 03:59:38
Name XellOsisM
Subject 수학의 정리와 증명에 대한 질문
수학에는 많은 정리들과 증명이 있잖아요.

보통 책을 보면 정리들이 있고 그것들을 증명 하는데...
수학공부할때.. 사실 왜 그 정리들을 꼭 증명해야만 하는지 모르겠습니다.

그 정리들은
똑똑한 선대 수학자님들이 머리를 뜯어가면서 증명해냈고,
후대 수학자님들은 선대 수학자님들이 증명해주셨으니 감사합니다. 하며
사용하면 되는거라고 생각하는데..

왜 수학공부하는 사람들이 이미 증명된 정리들을 다시 증명해야 하는걸까요?


1) 이해하기 위해서?

이것도 불만인게...
보통 책에 보면 정리 -> 증명 은 꼭 예문으로 나옵니다.
학생들은 그 증명을 보면서
"아~ 그랬구나, 이래서 이 정리를 쓸수 있는거구나" 하고 이해를 하게 됩니다.
이해를 했으니 그 다음부터는 단순히 쓰면 되는거 아닙니까?
왜 문제를 비비꼬와서 다시 증명을 하게 만드는건가요?

2) 평가하기 위한 심술(?) 이다.

아무리 생각해도 이게 정답일것 같은게 제 생각입니다.



저만 그런지 모르겠는데,
책에서 어떤 정리에 대한 증명을 보게 되면
어떤 증명문제를 풀더라도 이미 이래이래이래서 증명이 된건데
왜 내가 이걸 다시 풀어야 하냐!! 하고 짜증이 납니다.
이미 답이 존재하는 문제니까 다시 증명해야할 당위성(?)을 모르겠습니다.


말이 꼬이고 궤변인것 같은데,
제가 "아 그렇구나."하고 생각할만한 답변 기다려보겠습니다. 감사합니다.



PS) 수많은 증명문제때문에 머리를 쥐어뜯고 있어서 질문하는게 아...닙.. ㅠㅠ

PS2) 수많은 증명문제에 이미 이렇게 증명되었으니 맞는거다 라고 쓰고 싶어서 묻는게 아...닙.. ㅠㅠ

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임요환의DVD
11/11/05 04:15
수정 아이콘
남이 만들어 놓은 것을 거저 받아 쓰면서 감사합니다를 넘어선 존경심 표시의 의식이 아닐까요?
학자로서 선배들의 글을 인용하는 절차에 법도가 있는 것처럼 증명은 그런 오마주라고 생각합니다.
11/11/05 04:16
수정 아이콘
수학과 출신으로서 말을 해보면....
A->D로 증명이 된다는 것을 아는 자체를 평가하는 것이 아니기 때문이라고 말하고 싶습니다.
A가 D가 된다는 것을 증명하기 위해, 사실 A->B->C->D 정도의 프로세스를 갖게 되는데,
이게 이렇게 도입 가능하니까 A->B로 갈 수 있고,
B를 다르게 바꾸면 B->C로 갈 수 있으니까,
결국 C->D가 되니까, A->D입니다! 라고 말할 수 있는 과정을 본다는 거죠.
즉, 증명을 하면서 나오는 논리적 과정이 실제 포인트이고, 그게 수학 실력이라고 말한다고 생각합니다.
11/11/05 04:18
수정 아이콘
그 공식들을 증명해나가면서 논리들을 치밀하게 구성할 수 있도록 훈련하는 게 우리가 보통 중고교과정에서 수학을 배우는 이유니깐요...

사실 공대생들은 그래서 걍 증명없이 수식만 갖다 쓰지요.

심지어 이론물리하는 사람들도 어떻게 돌아가는지는 알아야하지만 왠만하면 수학자들을 믿고(!) 갖다 씁니다. -_-...
필요없어
11/11/05 04:22
수정 아이콘
넵. 수식만 갖다 쓰는 공대생인데 왜 전공시험은 증명 문제가 잔뜩 나올까요? ㅠㅠ 너무 슬픕니다. 어흐흑.
11/11/05 09:38
수정 아이콘
쓸데없는 수학 관련 대학생이지만…. 답변 답니다

수학이란 학문은 공리들을 인정하고 받아들여서 그것을 활용해서 다시 또 증명을 해서 더욱더 학문적으로 깊어지고 넓어지는데요,

우리가 증명을 다시 하는 이유는 수학에서의 증명은 아주 유명한 명제에 대한 증명이 아닌 이상(예를 들어 하이네 보렐의 정리 평균값 정리 뭐 이런 거요..) 증명은 대체로 비슷한 경향이 많습니다

증명은 논리적으로 항상 참이라는 전제하에서 A-B-C 이런 식으로 이어지는데 이렇게 넘어갈 수 있는 논리는 수학에서 같은 논리가 자주 쓰이는 경우가 많다는 얘기죠….

굳이 아주 기발한 증명이라도 그 증명이 다른 곳에서는 절대로 쓰이지 않는 아이디어야! 라고 말할 수는 아무도 없을뿐더러
자주 쓰이는 논리를 통한 증명일 경우에는 우리가 알지 못했던 새로운 것을 증명할 수 있는 도구(?)를 가질 수 있게 됩니다

다른 것을 증명하기 위해서 우리가 스스로 증명을 할 필요가 있는 거죠


그리고 질문자께서 너무 당연한 것을 왜 증명하느냐? 라는 의문을 가지고 계시는데

만약 스스로 수학공부를 하실 때에는 정말 당연한 것도 다시 한번 '야, 이거 당연해? 진짜야? 확실해?' 하면서 스스로 질문을 하는 자세는 중요합니다
(심지어 1+1=2라는 것도 수학적으로 증명할 수도 있습니다)

문제는 교수님께서 문제를 내신 의도가 이 문제에서는 이것을 증명에 큰 포인트를 두는 문제야! 라는 의도라면 그것을 증명하면 큰 점수를 얻는 것이고 엄밀함을 중시하는 교수님이라면 하나하나의 논리에 대해서 그 이유를 적는 것이 좋겠죠
만약 시험에서 '이걸 증명 해야 해?'라는 의심이 들면, 위의 댓글에도 있었는데 교수님이나 조교님에게 여쭈어보셔도 좋을것 같아요^^
스키너
11/11/05 10:24
수정 아이콘
개인적으로 수학에서 가장 중요한건 정의이고 정리는 정의를 이용해서 논리적으로 도출해낸 결론이라고 생각합니다.
따라서 정의는 그냥 받아들이는 것이 맞지만 , 정리가 정의로부터 이끌어지는 논리를 이해하는게 중요한거 같습니다.
정의에서 정리를 이끌어내는데 A - B - C - D라는 과정을 거쳤다면 정리는 A - D라고 간단하게 나타내지만 그 논리에 대한 이해가 없다면
의미가 없다고 생각합니다. 보면 이해한다고 하셨지만 보고 대충 느낌으로 아는것과 확실히 안다는게 어떤 차이점이 있는지는 수학뿐 아니라 모든 과목에서 마찬가지니까요.

아 물론 수학을 공부한다는 가정하에서요..
타 분야에서 수학공식 가져다 쓰면서 하나하나 증명한다는건 뻘짓이죠; 그냥 시험문제를 위한 공부라고 생각합니다...
마늘향기
11/11/05 10:42
수정 아이콘
저랑 반대시군요.
증명안된 공식은 갖다 쓰기 싫어하는 성격이라 대학올라와서 공부하는데 좀 빡쳤습니다.
켈로그김
11/11/05 10:50
수정 아이콘
왜냐면.. 그 과정을 단순히 아는게 아니라 손에 익을 정도가 되어야
더 복잡한걸 배우는데 활용할 수 있기 때문이지요.

대부분의 기초라는건 그렇습니다.
_ssaulabi_
11/11/05 14:06
수정 아이콘
개인적으로는,
저는 근의 공식을 외우고있지는 못합니다. 고등학교를 졸업한지 20년이 넘었기에..
하지만 과정을 이해하고 있기에.. 지금도 유도해 낼 수는 있습니다.
그와 같은 수업들로 인해서.. 그만큼 저의 뇌가 커지고, 사고하는 힘도 늘지 않았을까.. 라고 생각합니다.

ps. 덕분에 울 아들은 내 손으로 가르치겠다는 욕심도 부리고.. (그런데.. 이제 20개월... 한 10년은 더 머리가 따라가줘야 할텐데.. 쿨럭!!)
그늘진청춘
11/11/05 15:14
수정 아이콘
직관력이 되게 좋으신데 비해서 엄밀성이 따라가지 못해서 그런거 같습니다.
글쓴이가 당연하다고 생각하는것을 증명하는것이 엄밀성을 키우는 훈련인 셈이지요.
11/11/05 15:47
수정 아이콘
냉정하게 말씀드리자면, 증명을 읽어보면 이해는 되고 그 결론이 뭔지도 얘기할 수 있는데 그 증명을 다시 쓰진 못한다 -> 이 경우는 증명을 제대로 이해하진 못하신겁니다.

차라리 그 결론을 바로 얘기할 순 없는데 그 증명은 알고 있어서 그걸 한줄한줄 써나가다보면 결론을 얘기할 수 있다 -> 수학과에 더 어울리시는 분입니다.

당연한걸 왜 증명하느냐? -> 수학에 생각보다 당연한게 많이 적습니다. 이정도는 당연한거 아니냐..라고 생각하다가 수학자들이 뒷통수를 맞은 적이 생각보다 많죠. 특히 해석학쪽에서 당연할 것 같은 명제들에 대한 수많은 반례들이 그렇습니다. 그렇기때문에 수학자들이 엄밀함의 중요성을 알게 되었고 그럴수록 이런저런 증명들이 중요해지기 시작한거죠.
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