因為實數R是一個域(field), 數域需要有兩種運算(就是一般所說的加法和乘法),數域對這兩種運算封閉,也就是實數加(乘)一個實數依然是實數,並且這兩種運算滿足結合律交換律分配率,(重點來了)並且對
1. 乘法存在么元e, 就是任何實數a乘上么元都等於它本身,即a*e=a.
2. 加法存在零元o, 任何實數加上零元等於它本身,即 a+o=a.
你剛好選了這兩個特殊元素而已, 兩種都得成立。
就是因為這兩個元素,加法的逆運算是減法,定義b是a的逆(負),如果a*b=e (a+b=0 ), 數域對逆和負封閉, 即a在數域裡,你的逆和負也必須在這個數域裡。所以為什麼實數是域而整數是環(ring)。
如果你只有一個,比如一個集合,只有加法,對加法封閉,有零元,並且加法滿足結合律,任何元素存在負元。那麼這是一個群。
再多一個運算,有了乘法,並且加法滿足交換律(矩陣乘法就不滿足交換律),乘法加法滿足分配率,並且有么元,那麼這就是一個環。
這裡的乘法,加法只是對運算的稱呼,並不是真的只能是通常意義的乘法和加法。比如nxn的行列式不為零矩陣對乘法是個群,意思是矩陣乘法滿足群對加法的所有要求。
乘法是加法的簡便運算並不是都為真的,乘法就是乘法,沒有什麼本質。要不然為什麼有群,環的區別?大家所說的乘法是加法的簡便運算僅僅指scale multiplication (乘一個數),不然考慮矩陣乘法和矩陣加法,不是一回事。
數學所有的定義都是有深刻背景的,並且最重要的一點是:廣泛性。
實數域成立了,複數域依舊成立。乘法和加法並不僅僅是針對數字,還有其他數學空間(矩陣,函式等等)。用例項理解0*1=0當然可以,但是既然問了這個問題,應該是問一個更深層次的理解。
數學沒有那麼小。
補充一下:
為什麼有會看起來沒有必要的群(group),環,域的概念?
域的概念有個很好玩的例子:證明不能用尺規作圖(直尺圓規,無刻度)三等分一個角。
大致思路非常簡單:直尺圓規能在圖上新增新的有理數(有理數域Q),但三等分根據三角函式,需要找一個無理數點,所以不可能做到。就是用了域對運算的封閉性。
因為實數R是一個域(field), 數域需要有兩種運算(就是一般所說的加法和乘法),數域對這兩種運算封閉,也就是實數加(乘)一個實數依然是實數,並且這兩種運算滿足結合律交換律分配率,(重點來了)並且對
1. 乘法存在么元e, 就是任何實數a乘上么元都等於它本身,即a*e=a.
2. 加法存在零元o, 任何實數加上零元等於它本身,即 a+o=a.
你剛好選了這兩個特殊元素而已, 兩種都得成立。
就是因為這兩個元素,加法的逆運算是減法,定義b是a的逆(負),如果a*b=e (a+b=0 ), 數域對逆和負封閉, 即a在數域裡,你的逆和負也必須在這個數域裡。所以為什麼實數是域而整數是環(ring)。
如果你只有一個,比如一個集合,只有加法,對加法封閉,有零元,並且加法滿足結合律,任何元素存在負元。那麼這是一個群。
再多一個運算,有了乘法,並且加法滿足交換律(矩陣乘法就不滿足交換律),乘法加法滿足分配率,並且有么元,那麼這就是一個環。
這裡的乘法,加法只是對運算的稱呼,並不是真的只能是通常意義的乘法和加法。比如nxn的行列式不為零矩陣對乘法是個群,意思是矩陣乘法滿足群對加法的所有要求。
乘法是加法的簡便運算並不是都為真的,乘法就是乘法,沒有什麼本質。要不然為什麼有群,環的區別?大家所說的乘法是加法的簡便運算僅僅指scale multiplication (乘一個數),不然考慮矩陣乘法和矩陣加法,不是一回事。
數學所有的定義都是有深刻背景的,並且最重要的一點是:廣泛性。
實數域成立了,複數域依舊成立。乘法和加法並不僅僅是針對數字,還有其他數學空間(矩陣,函式等等)。用例項理解0*1=0當然可以,但是既然問了這個問題,應該是問一個更深層次的理解。
數學沒有那麼小。
補充一下:
為什麼有會看起來沒有必要的群(group),環,域的概念?
域的概念有個很好玩的例子:證明不能用尺規作圖(直尺圓規,無刻度)三等分一個角。
大致思路非常簡單:直尺圓規能在圖上新增新的有理數(有理數域Q),但三等分根據三角函式,需要找一個無理數點,所以不可能做到。就是用了域對運算的封閉性。