Tożsamość (matematyka)

Inne znaczenia tego słowa - patrz: tożsamość.

W matematyce pojęcie tożsamości ma kilka ważnych zastosowań:

  • Tożsamość to równość, która pozostaje prawdziwa, nawet jeśli zmienisz wszystkie zmienne, które są używane w tej równości.

Równość w sensie matematycznym jest prawdziwa tylko przy spełnieniu pewnych szczególnych warunków. W tym celu używa się czasem symbolu ≡. (Może to jednak prowadzić do nieporozumień, gdyż ten sam symbol może być również użyty dla relacji kongruencji).

Przykłady

Relacja tożsamości

Popularnym przykładem pierwszego znaczenia jest tożsamość trygonometryczna

sin 2 θ + cos 2 θ = 1 { {displaystyle \sin ^{2}theta + \cos ^{2}theta =1 } {\displaystyle \sin ^{2}\theta +\cos ^{2}\theta =1\,}

co jest prawdą dla wszystkich rzeczywistych wartości θ (ponieważ liczby rzeczywiste R są dziedziną sin i cos). {\displaystyle \theta }(ponieważ liczby rzeczywiste R {{displaystyle {R}}}{\displaystyle {\mathbb {R}}} są dziedziną sin i cos), w przeciwieństwie do

cos θ = 1 , {displaystyle \cos \theta =1,} {\displaystyle \cos \theta =1,\,}

co jest prawdą tylko dla wartości θ {theta }{\displaystyle \theta } w podzbiorze dziedziny.

Element tożsamości

Pojęcia "tożsamości addytywnej" i "tożsamości multiplikatywnej" są centralnymi pojęciami aksjomatów Peano. Liczba 0 jest "tożsamością addytywną" dla liczb całkowitych, rzeczywistych i zespolonych. Dla liczb rzeczywistych, dla wszystkich a ∈ R , {displaystyle a w {mathb {R}},} {\displaystyle a\in {\mathbb {R}},}

0 + a = a , { {displaystyle 0+a=a,} {\displaystyle 0+a=a,\,}

a + 0 = a , {displaystyle a+0=a,} {\displaystyle a+0=a,\,}oraz

0 + 0 = 0. {{displaystyle 0+0=0.} {\displaystyle 0+0=0.\,}

Podobnie liczba 1 jest "tożsamością multiplikatywną" dla liczb całkowitych, rzeczywistych i zespolonych. Dla liczb rzeczywistych, dla wszystkich a ∈ R , {displaystyle a w {mathb {R}},} {\displaystyle a\in {\mathbb {R}},}

1 × a = a , {{displaystyle 1 × a=a,} {\displaystyle 1\times a=a,\,}

a × 1 = a , {przykład: a × 1=a,} {\displaystyle a\times 1=a,\,}oraz

1 × 1 = 1. {displaystyle 1 razy 1=1.} {\displaystyle 1\times 1=1.\,}

Funkcja tożsamości

Popularnym przykładem funkcji tożsamości jest permutacja tożsamości, która wysyła każdy element zbioru { 1 , 2 , ... , n } do siebie samego. {{1,2,kropki,n}} {\displaystyle \{1,2,\ldots ,n\}}do samego siebie.

Porównanie

Te znaczenia nie wykluczają się wzajemnie; na przykład permutacja tożsamościowa jest elementem tożsamościowym w zbiorze permutacji { 1 , 2 , ... , n } {{1,2,\dots ,n}} {\displaystyle \{1,2,\ldots ,n\}}pod względem kompozycji.

Pytania i odpowiedzi

P: Czym jest tożsamość w matematyce?


Tożsamość w matematyce to równość, która pozostaje prawdziwa, nawet jeśli zmienisz wszystkie zmienne użyte w tej równości.

P: Kiedy równość w sensie matematycznym jest prawdziwa?


O: Równość w sensie matematycznym jest prawdziwa tylko w szczególnych warunkach.

P: Jaki jest symbol tożsamości?


O: Symbol używany dla tożsamości nie jest określony, ale prawdopodobnie używany jest znak równości (=).

P: Jaki jest symbol używany dla relacji kongruencji?


O: Symbol używany dla relacji kongruencji jest taki sam jak symbol używany dla tożsamości, czyli ≡.

P: Ile ważnych zastosowań ma pojęcie tożsamości w matematyce?


O: Termin tożsamość ma kilka ważnych zastosowań w matematyce.

P: Jaka jest różnica między tożsamością a równością w sensie matematycznym?


Tożsamość pozostaje prawdziwa, nawet jeśli zmienisz wszystkie zmienne, które są używane w tej równości, podczas gdy równość w sensie matematycznym jest prawdziwa tylko w bardziej szczególnych warunkach.

P: Czy ten sam symbol jest używany dla tożsamości i relacji kongruencji?


O: Tak, ten sam symbol (≡) może być użyty dla tożsamości i relacji kongruencji.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3