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加法逆元

加法逆元(additive inverse)又称相反数(opposite)或反数,是一种专业术语,用于抽象代数。其定义是对于任意数a,存在相反数满足其与a的和为零(加法单位元);a的加法逆元表示为-a。在实数中,数a的相反数-a,称为其加法逆元;相对地,数a的倒数1/a或a^(-1),则称为其乘法逆元。

一般定义

对于一个数:n,n和其加法逆元(或称相反数)之和是加法单位(即零)。

对于n加法逆元表示为-n。

例:7的加法逆元是-7。-0.3的加法逆元是0.3。

例子

设“+”为一个交换性的二元运算,即对于所有x,y,。若该集内存在一个元素0,使得对于所有x,,则此元素是唯一的。如果对于一个给定的x,存在一个x'使得,则称x'是x的加法逆元。

若“+”符合结合律,则加法逆元的唯一的。 (反证法:设x有相异的加法逆元

特殊情况

若“+”满足结合律,则任意数的加法逆元是唯一的。

反证法:设x有两个相异的加法逆元x1、x2。有x=x+0的关系。因此0=x+x1=x+x2。由此推出x1=x2,产生矛盾,证明加法逆元的唯一性。

向量空间中,标量乘法-1可以视为向量的加法逆元。在欧几里得空间中,以原点为中心的反演变换也是一种加法逆元的体现。

参考资料