Liitännäisyys

Liitännäisyys eli assosiatiivisuus tarkoittaa laskutoimituksen riippumattomuutta sitomisjärjestyksestä. Mielivaltainen laskutoimitus {\displaystyle \circ } on liitännäinen, jos

( a b ) c = a ( b c ) {\displaystyle (a\circ b)\circ c=a\circ (b\circ c)}

pitää paikkansa kaikille a {\displaystyle a} , b {\displaystyle b} ja c {\displaystyle c} . Tätä ominaisuutta kutsutaan myös termillä liitäntälaki.[1]

Esimerkkejä

Esimerkiksi kokonaislukujen ja myös reaalilukujen yhteen- ja kertolasku ovat liitännäisiä laskutoimituksia, koska (a+b) + c = a + (b+c) ja (a·b) · c = a · (b·c) kaikilla luvuilla a, b ja c. Sitä vastoin vähennys- ja jakolaskuille ei liitäntälaki päde.

Matriisien kertolasku on liitännäinen muttei vaihdannainen. Vektorien ristitulo ei ole vaihdannainen eikä liitännäinen.

Propositiologiikan JA- ja TAI-konnektiivit ovat liitännäisiä: a ( b c ) = ( a b ) c {\displaystyle a\land (b\land c)=(a\land b)\land c} , ja a ( b c ) = ( a b ) c {\displaystyle a\lor (b\lor c)=(a\lor b)\lor c} . Esimerkiksi JA-konnektiivin liitännäisyys nähdään seuraavasti:

( a b ) c = 1 {\displaystyle (a\land b)\land c=1} tarkalleen silloin kun a b = 1 {\displaystyle a\land b=1} ja c = 1 {\displaystyle c=1_{\mathbf {} }} , mikä taas tarkoittaa sitä, että niin a = 1 {\displaystyle a=1_{\mathbf {} }} kuin b = 1 {\displaystyle b=1_{\mathbf {} }} ja vielä edelleen c = 1 {\displaystyle c=1_{\mathbf {} }} , eli kaikkien kolmen arvona on oltava 1 {\displaystyle 1_{\mathbf {} }} . Vastaavasti a ( b c ) = 1 {\displaystyle a\land (b\land c)=1} todetaan olevan voimassa tarkalleen silloin, kun kaikkien kolmen arvona on 1 {\displaystyle 1_{\mathbf {} }} . Siis molemmat laskujärjestykset tuottavat arvon 1 {\displaystyle 1_{\mathbf {} }} tarkalleen silloin, jos kaikkien kolmen muuttujan arvona on 1 {\displaystyle 1_{\mathbf {} }} , ja muussa tapauksessa molemmat laskujärjestykset tuottavat arvon 0 {\displaystyle 0_{\mathbf {} }} .

Funktioiden yhdistely on liitännäinen: f ( g h ) = ( f g ) h {\displaystyle f\circ (g\circ h)=(f\circ g)\circ h} .

Liitännäisyyden merkitys

Liitännäisyyden takia laskutoimitusten järjestystä ei tarvitse sitoa sulkumerkein, sillä kaikki mahdolliset järjestykset johtaisivat lopulta samaan lopputulokseen, ja siksi kirjallisuudessa jätetään yleensä sulut merkitsemättä tällaisissa tilanteissa. Esimerkiksi

a b b c {\displaystyle a\circ b\circ b\circ c}

voi tarkoittaa laskutoimitusten suorittamista vaikka järjestyksessä

( a ( b b ) ) c {\displaystyle (a\circ (b\circ b))\circ c} tai ( a b ) ( b c ) {\displaystyle (a\circ b)\circ (b\circ c)} ,

mutta "oikealla" tavalla ei ole merkitystä, sillä lopputulos on sama. Tästä konkreettiseksi esimerkiksi käy yllä kuvatun laskun suorittaminen kokonaislukujen kertolaskuina niin, että

( 3 ( 2 2 ) ) 7 = ( 3 4 ) 7 = 12 7 = 84 = 6 14 = ( 3 2 ) 14 = ( 3 2 ) ( 2 7 ) {\displaystyle (3\cdot (2\cdot 2))\cdot 7=(3\cdot 4)\cdot 7=12\cdot 7=84=6\cdot 14=(3\cdot 2)\cdot 14=(3\cdot 2)\cdot (2\cdot 7)} .

Katso myös

  • Osittelulaki
  • Vaihdannaisuus.

Lähteet

  1. Thompson, Jan & Martinsson, Thomas: Matematiikan käsikirja, s. 18–19. Helsinki: Tammi, 1994. ISBN 951-31-0471-0.

Kirjallisuutta

  • Thompson, Jan & Martinsson, Thomas: Matematiikan käsikirja. Helsinki: Tammi, 1994. ISBN 951-31-0471-0.
  • Häsä, Jokke; Rämö, Johanna: Johdatus abstraktiin algebraan. Helsinki: Gaudeamus, 2015. ISBN 978-952-495-361-0.
Tämä matematiikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.