Identitet (matematik)

För andra betydelser av detta ord, se identitet.

Inom matematiken har begreppet identitet flera viktiga användningsområden:

  • En identitet är en likhet som förblir sann även om du ändrar alla variabler som används i likheten.

En jämlikhet i matematisk mening är endast sann under särskilda förhållanden. För detta används ibland symbolen ≡. (Detta kan dock leda till missförstånd eftersom samma symbol också kan användas för ett kongruensförhållande).

 

Exempel

Identitetsförhållande

Ett vanligt exempel på den första betydelsen är den trigonometriska identiteten

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

vilket är sant för alla verkliga värden av θ {\displaystyle \theta } {\displaystyle \theta }(eftersom de reella talen R {\displaystyle {\mathbb {R}}}{\displaystyle {\mathbb {R}}} är domänen för sin och cos), till skillnad från

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

vilket är sant endast för värden av θ {\displaystyle \theta }{\displaystyle \theta } i en delmängd av domänen.

Identitetselement

Begreppen "additiv identitet" och "multiplikativ identitet" är centrala för Peanos axiom. Talet 0 är den "additiva identiteten" för heltal, reella tal och komplexa tal. För de reella talen gäller att för alla a ∈ R , {\displaystyle a\in {\mathbb {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,\,} och

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

På samma sätt är talet 1 den "multiplikativa identiteten" för heltal, reella tal och komplexa tal. För de reella talen, för alla a ∈ R , {\displaystyle a\in {\mathbb {R}},} {\displaystyle a\in {\mathbb {R}},}

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

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

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

Identitetsfunktion

Ett vanligt exempel på en identitetsfunktion är identitetspermutationen, som skickar varje element i mängden { 1 , 2 , ... , n } {\displaystyle \{1,2,\ldots ,n\}}{\displaystyle \{1,2,\ldots ,n\}} till sig själv.

 

Jämförelse

Dessa betydelser utesluter inte varandra; till exempel är identitets-permutationen identitetselementet i mängden permutationer av { 1 , 2 , ... , n }. {\displaystyle \{1,2,\ldots ,n\}}{\displaystyle \{1,2,\ldots ,n\}} under komposition.

 

Frågor och svar

F: Vad är en identitet inom matematiken?


S: En identitet inom matematiken är en likhet som förblir sann även om man ändrar alla variabler som används i denna likhet.

F: När är en likhet i matematisk mening endast sann?


S: En likhet i matematisk mening är endast sann under mer specifika förhållanden.

F: Vad är symbolen som används för en identitet?


S: Symbolen som används för en identitet är inte specificerad, men det är troligt att likhetstecknet (=) används.

F: Vilken symbol används för en kongruensrelation?


S: Symbolen för en kongruensrelation är densamma som för en identitet, dvs. ≡.

F: Hur många viktiga användningsområden har termen identitet inom matematiken?


S: Termen identitet har flera viktiga användningsområden inom matematiken.

F: Vad är skillnaden mellan en identitet och en likhet i matematisk mening?


S: En identitet förblir sann även om man ändrar alla variabler som används i denna likhet, medan en likhet i matematisk mening endast är sann under mer specifika förhållanden.

F: Används samma symbol för en identitet och en kongruensrelation?


S: Ja, samma symbol (≡) kan användas för en identitets- och en kongruensrelation.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3