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 }
co jest prawdą dla wszystkich rzeczywistych wartości θ (ponieważ liczby rzeczywiste R są dziedziną sin i cos). (ponieważ liczby rzeczywiste R {{displaystyle {R}}} są dziedziną sin i cos), w przeciwieństwie do
cos θ = 1 , {displaystyle \cos \theta =1,}
co jest prawdą tylko dla wartości θ {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}},}
0 + a = a , { {displaystyle 0+a=a,}
a + 0 = a , {displaystyle a+0=a,} oraz
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}},}
1 × a = a , {{displaystyle 1 × a=a,}
a × 1 = a , {przykład: a × 1=a,} oraz
1 × 1 = 1. {displaystyle 1 razy 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}} 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}} 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.