อ่าน 6 นาที
เอกลักษณ์ (คณิตศาสตร์)
ในทางคณิตศาสตร์เอกลักษณ์คือความเท่าเทียมกันที่เชื่อมโยงนิพจน์ทางคณิตศาสตร์A กับนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ Bโดยที่AและB (ซึ่งอาจมีตัวแปร บางตัว )...
เอกลักษณ์ (คณิตศาสตร์)

ในทางคณิตศาสตร์เอกลักษณ์คือความเท่าเทียมกันที่เชื่อมโยงนิพจน์ทางคณิตศาสตร์A กับนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ Bโดยที่AและB (ซึ่งอาจมีตัวแปร บางตัว ) จะให้ค่าเดียวกันสำหรับค่าทั้งหมดของตัวแปรภายในขอบเขตของการพิจารณาที่ กำหนด [ 1 ] [ 2 ]กล่าวอีกนัยหนึ่งA = Bเป็นเอกลักษณ์ถ้าAและB กำหนด ฟังก์ชันเดียวกันและเอกลักษณ์คือความเท่าเทียมกันระหว่างฟังก์ชันที่กำหนดต่างกัน ตัวอย่างเช่น และเป็นเอกลักษณ์[ 3 ]บางครั้งเอกลักษณ์จะแสดงด้วยสัญลักษณ์ขีดสามขีด≡แทน=ซึ่งเป็นเครื่องหมายเท่ากับ [ 4 ] ในทางรูปธรรม เอกลักษณ์คือความเท่าเทียม กันที่มีปริมาณสากล
อัตลักษณ์ทั่วไป
เอกลักษณ์พีชคณิต
เอกลักษณ์บางอย่าง เช่นและเป็นพื้นฐานของพีชคณิต [ 5 ]ในขณะที่เอกลักษณ์อื่นๆ เช่นและมีประโยชน์ในการทำให้การแสดงออกทางพีชคณิต ง่ายขึ้น และในการขยายการแสดงออกเหล่านั้น[ 6 ]
เอกลักษณ์ตรีโกณมิติ
ในทางเรขาคณิตเอกลักษณ์ตรีโกณมิติ เป็นเอกลักษณ์ที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชันบางอย่างของ มุมหนึ่งมุมขึ้นไป[ 7 ] เอกลักษณ์เหล่านี้แตกต่างจากเอกลักษณ์สามเหลี่ยมซึ่งเป็นเอกลักษณ์ที่เกี่ยวข้องกับทั้งมุมและความยาวด้านของสามเหลี่ยมบทความนี้จะกล่าวถึงเฉพาะเอกลักษณ์ตรีโกณมิติเท่านั้น
เอกลักษณ์เหล่านี้มีประโยชน์เมื่อใดก็ตามที่ต้องการลดรูปนิพจน์ที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชันตรีโกณมิติ การประยุกต์ใช้ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือการหาปริพันธ์ของฟังก์ชันที่ไม่ใช่ตรีโกณมิติ: เทคนิคทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับการใช้กฎการแทนที่ด้วยฟังก์ชันตรีโกณมิติ ก่อน จากนั้นจึงลดรูปปริพันธ์ที่ได้ด้วยเอกลักษณ์ตรีโกณมิติ
หนึ่งในตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของเอกลักษณ์ตรีโกณมิติคือสมการซึ่งเป็นจริงสำหรับค่าจริง ทั้งหมดของ ในทางกลับกัน สมการ
สมการนี้ เป็นจริงเฉพาะกับค่าบางค่าของเท่านั้น ไม่ใช่ทุกค่า ตัวอย่างเช่น สมการนี้เป็นจริงเมื่อแต่เป็นเท็จเมื่อ
เอกลักษณ์ตรีโกณมิติอีกกลุ่มหนึ่งเกี่ยวข้องกับสูตรการบวก/ลบ (เช่น เอกลักษณ์มุมสองเท่าสูตรการบวกสำหรับ) ซึ่งสามารถใช้เพื่อแยกนิพจน์ของมุมขนาดใหญ่ให้เป็นนิพจน์ที่มีส่วนประกอบขนาดเล็กกว่าได้
เอกลักษณ์เลขชี้กำลัง
เอกลักษณ์ต่อไปนี้ใช้ได้กับ เลขชี้กำลัง จำนวนเต็ม ทุกตัว โดยมีเงื่อนไขว่าฐานต้องไม่ใช่ศูนย์:
การยกกำลังไม่เหมือนการบวกและการ คูณเพราะการยกกำลังไม่มีคุณสมบัติการสลับที่ ตัวอย่างเช่น2 + 3 = 3 + 2 = 5และ2 · 3 = 3 · 2 = 6แต่2³ = 8ในขณะที่3² = 9
นอกจากนี้ การยกกำลังก็ไม่เป็นไปตามกฎการสลับที่เหมือนกับการบวกและการคูณตัวอย่างเช่น(2 + 3) + 4 = 2 + (3 + 4) = 9และ(2 · 3) · 4 = 2 · (3 · 4) = 24แต่ 2³ ยกกำลัง 4 คือ 8⁴ (หรือ 4,096) ในขณะที่ 2 ยกกำลัง 3⁴ คือ 2⁸¹ (หรือ 2,417,851,639,229,258,349,412,352) เมื่อไม่มีวงเล็บเขียนไว้ ตามธรรมเนียมแล้วลำดับจะเป็นจากบนลงล่าง ไม่ใช่จากล่างขึ้นบน
- ในทางตรงกันข้าม
เอกลักษณ์ลอการิทึม
สูตรสำคัญหลายสูตร ซึ่งบางครั้งเรียกว่าเอกลักษณ์ลอการิทึมหรือกฎลอการิทึมเชื่อมโยงลอการิทึมเข้าด้วยกัน: [ก]
ผลคูณ ผลหาร กำลัง และราก
ลอการิทึมของผลคูณคือผลรวมของลอการิทึมของจำนวนที่ถูกคูณกัน ลอการิทึมของอัตราส่วนของจำนวนสองจำนวนคือผลต่างของลอการิทึม ลอการิทึมของ กำลังที่ pของจำนวนใดๆ คือpคูณด้วยลอการิทึมของจำนวนนั้นเอง ลอการิทึมของ รากที่ pคือลอการิทึมของจำนวนนั้นหารด้วยpตารางต่อไปนี้แสดงเอกลักษณ์เหล่านี้พร้อมตัวอย่าง เอกลักษณ์แต่ละข้อสามารถพิสูจน์ได้หลังจากแทนค่านิยามของลอการิทึม และ/หรือในด้านซ้ายมือ
| สูตร | ตัวอย่าง | |
|---|---|---|
| ผลิตภัณฑ์ | ||
| ผลหาร | ||
| พลัง | ||
| ราก |
การเปลี่ยนฐาน
สามารถคำนวณค่าลอการิทึม log b ( x ) ได้จากค่าลอการิทึมของ xและbเทียบกับฐานk ใดๆ โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
เครื่องคิดเลขวิทยาศาสตร์ทั่วไปจะคำนวณลอการิทึมฐาน 10 และe [ 8 ] ลอการิทึมเทียบกับฐานb ใดๆ สามารถกำหนดได้โดยใช้ลอการิทึมทั้งสองนี้โดยใช้สูตรก่อนหน้านี้:
กำหนดให้จำนวนxและลอการิทึมของ x คือ log b ( x ) ไปยังฐานที่ไม่ทราบค่าbโดยฐานจะกำหนดโดย:
เอกลักษณ์ของฟังก์ชันไฮเปอร์โบลิก
ฟังก์ชันไฮเปอร์โบลิกเป็นไปตามเอกลักษณ์หลายอย่าง ซึ่งทั้งหมดมีรูปแบบคล้ายกับเอกลักษณ์ตรีโกณมิติอันที่จริงกฎของออสบอร์น[ 9 ]ระบุว่าสามารถแปลงเอกลักษณ์ตรีโกณมิติใดๆ ให้เป็นเอกลักษณ์ไฮเปอร์โบลิกได้โดยการขยายให้สมบูรณ์ในรูปของกำลังจำนวนเต็มของไซน์และโคไซน์ เปลี่ยนไซน์เป็น sinh และโคไซน์เป็น cosh และสลับเครื่องหมายของทุกพจน์ที่มีผลคูณของ จำนวน คู่ของไซน์ไฮเปอร์โบลิก[ 10 ]
ฟังก์ชันกูเดอร์มันน์ ให้ความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างฟังก์ชันตรีโกโนเมตริกและฟังก์ชันไฮเปอร์โบลิ ก โดยไม่เกี่ยวข้องกับจำนวนเชิงซ้อน
ตรรกศาสตร์และพีชคณิตสากล
ตามหลักการแล้ว เอกลักษณ์คือสูตร ที่ มีตัวบ่งปริมาณสากลที่ เป็นจริง ในรูปแบบโดยที่sและtเป็นพจน์ที่ไม่มีตัวแปรอิสระ อื่นใด นอกจากคำนำหน้าตัวบ่งปริมาณมักจะถูกละไว้โดยปริยาย เมื่อระบุว่าสูตรนั้นเป็นเอกลักษณ์ ตัวอย่างเช่นสัจพจน์ของโมโนอิดมักจะให้มาในรูปสูตร
หรือกล่าวโดยย่อ
ดังนั้น สูตรเหล่านี้จึงเป็นเอกลักษณ์ในโมโนอิดทุกตัว เช่นเดียวกับความเท่าเทียมกันใดๆ สูตรที่ไม่มีตัวบ่งปริมาณมักเรียกว่าสมการ กล่าว อีกนัยหนึ่ง เอกลักษณ์คือสมการที่เป็นจริงสำหรับค่าทั้งหมดของตัวแปร[ 11 ] [ 12 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- สารานุกรมสมการ ออนไลน์ สารานุกรมเอกลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ (ฉบับเก็บถาวร)
- ชุดเอกลักษณ์ทางพีชคณิตถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 1 ตุลาคม 2011 ที่Wayback Machine
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เอกลักษณ์ (คณิตศาสตร์)
ในทางคณิตศาสตร์เอกลักษณ์คือความเท่าเทียมกันที่เชื่อมโยงนิพจน์ทางคณิตศาสตร์A กับนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ Bโดยที่AและB (ซึ่งอาจมีตัวแปร บางตัว )...
เอกลักษณ์พีชคณิต
เอกลักษณ์บางอย่าง เช่นและเป็นพื้นฐานของ พีชคณิต [ 5 ] ในขณะที่เอกลักษณ์อื่นๆ เช่นและมีประโยชน์ในการทำให้ การแสดงออกทางพีชคณิต ง่ายขึ้น และในการขยายการแสดงออกเหล่า นั้น [ 6 ] เอ + 0 = เอ {\displaystyle a+0=a} เอ + ( − เอ ) = 0 {\displaystyle a+(-a)=0} ( เอ + ข...
เอกลักษณ์ตรีโกณมิติ
ในทางเรขาคณิต เอกลักษณ์ตรีโกณมิติ เป็นเอกลักษณ์ที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชันบางอย่างของ มุม หนึ่งมุมขึ้นไป[ 7 ] เอกลักษณ์ เหล่านี้แตกต่างจาก เอกลักษณ์สามเหลี่ยม ซึ่งเป็นเอกลักษณ์ที่เกี่ยวข้องกับทั้งมุมและความยาวด้านของ สามเหลี่ยม...
เอกลักษณ์เลขชี้กำลัง
เอกลักษณ์ต่อไปนี้ใช้ได้กับ เลขชี้กำลัง จำนวนเต็ม ทุกตัว โดยมีเงื่อนไขว่าฐานต้องไม่ใช่ศูนย์: