Нейтральный элемент
Нейтра́льный элеме́нт бинарной операции — элемент, который оставляет любой другой элемент неизменным при применении этой бинарной операции к этим двум элементам.
Определение
Пусть — множество с определённой на нём бинарной операцией «». Элемент называется нейтральным относительно (умножения), если
- .
В случаях некоммутативных операций, вводят левый нейтральный элемент , для которого
- ,
и правый нейтральный элемент , для которого
- .
В общем случае может существовать произвольное количество элементов, нейтральных слева или справа. Если одновременно существуют и нейтральный слева элемент , и нейтральный справа элемент , то они обязаны совпадать (так как ).
Примеры
| Множество | Бинарная операция | Нейтральный элемент |
|---|---|---|
| Вещественные числа | (сложение) | число 0 |
| Вещественные числа | (умножение) | число 1 |
| Вещественные числа | (вычитание) | число 0 (нейтральный справа) |
| Вещественные числа | (возведение в степень) | число 1 (нейтральный справа) |
| Расширенная числовая прямая | (деление) | число 1 (нейтральный справа) |
| Векторное пространство | (сложение векторов) | (нуль-вектор) |
| Матрицы размера | (матричное сложение) | нулевая матрица |
| Матрицы размера | (матричное произведение) | единичная матрица |
| Функции вида | (композиция функций) | тождественное отображение |
| Символьные строки | конкатенация | пустая строка |
| Расширенная числовая прямая | (минимум) или (инфимум) | |
| Расширенная числовая прямая | (максимум) или (супремум) | |
| Подмножества множества | (пересечение множеств) | |
| Множества | (объединение множеств) | (пустое множество) |
| Исчисление высказываний | (конъюнкция) | (истина) |
| Исчисление высказываний | (дизъюнкция) | (ложь) |
Терминология
В алгебре
В приведённой в определении мультипликативной нотации нейтральный элемент принято называть единичным элементом или просто единицей по аналогии с одноимённым числом. См. статью «единица (алгебра)» о двусторонних нейтральных элементах умножения в кольцах, полях, и алгебрах над ними.
Если речь идёт о нейтральном элементе операции, обозначаемой (и называемой) сложением, то нейтральный элемент называют нулём, опять-таки по аналогии с одноимённым числом. Сложением называют не только операцию в теории колец и линейной алгебре, но, обычно, и групповую операцию в абелевых группах в аддитивной нотации.
В теории решёток
В теории решёток нейтральный элемент операции «∨» обозначается «0», а нейтральный элемент операции «∧» обозначается «1».
См. также
- Поглощающий элемент (математика)
- Обратный элемент
- Моноид
- Группа
Ссылки
- Куликов Л.Я. Алгебра и теория чисел: Учеб. пособие для педагогических институтов. — М.: Высш. школа, 1979. — 559 с. стр 77 "Нейтральные элементы"
- http://www.algebraical.info/doku.php?id=glossary:element:groupoid:identity (рус.)
- http://mathforum.org/library/drmath/view/56032.html (рус.)
- https://brilliant.org/wiki/identity-element/ (англ.)
- Weisstein, Eric W. "Identity Element." From MathWorld--A Wolfram Web Resource (англ.)