Аддитивная инверсия

редактировать

В математике аддитивная инверсия числа a - это число, которое, когда добавил к, возвращает ноль. Это число также известно как напротив (число), смена знака и отрицание . Для действительного числа он меняет знак : противоположность положительного числа является отрицательным, а противоположность отрицательного числа положительный. Ноль - это аддитивная инверсия самого себя.

Аддитивная инверсия a обозначается как унарный минус : −a (см. Также § Отношение к вычитанию ниже). Например, аддитивная обратная величина 7 равна −7, потому что 7 + (−7) = 0, а аддитивная величина, обратная −0,3, равна 0,3, потому что −0,3 + 0,3 = 0.

Точно так же аддитивная величина, обратная a - b, - это - (a - b), которая может быть упрощена до b - a. является Аддитивная обратная величина 2x - 3 равна 3 - 2x, потому что 2x - 3 + 3 - 2x = 0.

Аддитивная обратная величина определяется как его обратный элемент под бинарная операция сложения (см. также § Формальное определение ниже), которая допускает широкое обобщение на математические объекты, отличные от чисел. Как и любая обратная операция, двойной аддитивный обратный не имеет чистого эффекта : - (- x) = x.

Эти комплексные числа, два из восьми значений √1, взаимно противоположны
Содержание
  • 1 Общие примеры
    • 1.1 Связь с вычитанием
    • 1.2 Другие свойства
  • 2 Формальное определение
  • 3 Другие примеры
  • 4 Непримеры
  • 5 См. Также
  • 6 Примечания и ссылки
Общие примеры

Для числа (и в более общем случае в любом кольцо ) аддитивная обратная величина может быть вычислена с помощью умножения на −1 ; то есть −n = −1 × n. Примеры колец чисел: целые числа, рациональные числа, действительные числа и комплексные числа.

Отношение к вычитанию

Аддитивная инверсия тесно связана с вычитанием, которое можно рассматривать как сложение противоположного:

a - b = a + (−b).

И наоборот, аддитивную инверсию можно рассматривать как как вычитание из нуля:

−a = 0 - a.

Следовательно, унарная запись со знаком минус может рассматриваться как сокращение для вычитания (с опущенным символом "0"), хотя в правильной типографии , после одинарного "-" не должно быть пробела.

Другие свойства

В дополнение к тождествам, перечисленным выше, отрицание имеет следующие алгебраические свойства:

  • - (- a) = a, это операция инволюции
  • - (a + b) = (−a) + (−b)
  • - (a - b) = b - a
  • a - (−b) = a + b
  • (−a) × b = a × (−b) = - (a × b)
  • (−a) × (−b) = a × b
    в частности, (−a) = a
Формальное определение

Обозначение + обычно зарезервировано для коммутативных двоичных операций (операций, где x + y = y + x для всех x, y). Если такая операция допускает единичный элемент o (такой, что x + o (= o + x) = x для всех x), то этот элемент уникален (o ′ = o ′ + o = o). Для данного x, если существует x ′ такое, что x + x ′ (= x ′ + x) = o, то x ′ называется аддитивным обратным x.

Если + является ассоциативным ((x + y) + z = x + (y + z) для всех x, y, z), то аддитивный обратный элемент уникален. Чтобы увидеть это, пусть x ′ и x ″ являются аддитивными обратными x; тогда

x ′ = x ′ + o = x ′ + (x + x ″) = (x ′ + x) + x ″ = o + x ″ = x ″.

Например, поскольку добавление действительных числа ассоциативны, каждое действительное число имеет уникальную аддитивную инверсию.

Другие примеры

Все следующие примеры на самом деле являются абелевыми группами :

  • Комплексные числа : - (a + bi) = (−a) + (−b)я. На комплексной плоскости эта операция поворачивает комплексное число на 180 градусов вокруг исходной точки (см. Изображение выше).
  • Сложение действительных и комплексных функций: здесь аддитивная обратная функция к функции f - это функция −f, определенная формулой (−f) (x) = - f (x) для всех x, таких что f + ( −f) = o, нулевая функция (o (x) = 0 для всех x).
  • В более общем смысле то, что предшествует, применяется ко всем функциям со значениями в абелевой группе («ноль» означает, что тождество элемент этой группы):
  • Последовательности, матрицы и сети также являются специальными видами функций.
  • В векторном пространстве , аддитивная обратная величина - v часто называется вектором, противоположным v ; она имеет ту же величину , что и исходное и противоположное направление. Аддитивная инверсия соответствует на скалярное умножение на -1. Для евклидова пространства это точечное отражение в начале координат. Векторы в точно противоположных направлениях (умноженные на отрицательные числа) иногда называют антипараллельными .
  • В модульной арифметике модульная аддитивная обратная of x также определяется: это число a такое, что a + x ≡ 0 (mod n). Эта аддитивная инверсия существует всегда. Например, 3 по модулю 11 - это 8, потому что это решение 3 + x ≡ 0 (mod 11).
Непримеры

Натуральные числа, кардинальные числа и порядковые номера не имеют аддитивных инверсий в своих соответствующих наборах. Таким образом, можно сказать, например, что у натуральных чисел есть аддитивные инверсии, но поскольку эти аддитивные инверсии сами не являются натуральными числами, набор натуральных чисел не замкнут при взятии аддитивных инверсий.

См. Также
Примечания и ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-10 00:17:12
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте