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等於

(數學用語)

鎖定
數學上,兩個數學對象是相等的,若他們在各個方面都相同,這就定義了一個二元謂詞等於,寫作“=”;x = y 當且僅當xy 相等。通常意義上,等於是通過兩個元素間的等價關係來構造的。將兩個表達式用等於符號連起來,就構成了等式
表示相等的符號。記作“=”,讀作“等於”。等號表示兩端的數字、算式是相等的。如:2+3=5,就是表示等號左邊的2加上3與右邊的5是相等的,7-2=2+3表示左右兩邊算式相等。
中文名
等於
外文名
equal to
領    域
數學
符    號
等號=
相關詞
不等於、約等於
構    成
等式
類    型
數學用語

等於定義

注意,有些時候“A = B”並不表示等式。例如,Tn)= O(n)表示在數量級 n上漸進。因為這裏的符號“=”不滿足當且僅當的定義,所以它不等於等於符號;實際上,O(n) = Tn)是沒有意義的。請參見大O符號瞭解這部分內容。
集合A 上的等於關係是種二元關係,滿足自反性,對稱性,反對稱性和傳遞性。 去掉對反對稱性的要求,就是等價關係。 相應的,給定集合A上的任意等價關係R,可以構造商集A/R,並且這個等價關係將‘下降為’A/R 上的等於。
在任何條件下都成立的等式稱為恆等式,包含未知數的等式稱為方程式。 [1] 

等於基本性質

替代性
對任意量ab和任意表達式Fx),若a=b,則Fa)=Fb)(設等式兩邊都有意義)。
一階邏輯中,不能量化像F這樣的表達式(它可能是個函數謂詞)。
一些例子:
  • 對任意實數abc,若a=b,則a+c=b+c(這裏Fx)為x+c);
  • 對任意實數abc,若a=b,則a2+a=b2+a(這裏Fx)為x2+a);
  • 對任意實數abc,若a=b,則a-c=b-c(這裏Fx)為x-c);
  • 對任意實數abc,若a=b,則a'c=b'c(這裏Fx)為x'c);
  • 對任意實數abc,若a=bc不為零,則a/c=b/c(這裏Fx)為x/c);
自反性
對任意量aa=a
對稱性
對任意量ab,若a=b,則b=a
傳遞性
對任意量abc,若a=bb=c,則a=c
實數或其他對象上的二元關係“約等於”,即使進行精確定義,也不具有傳遞性(即使看上去有,但許多小的差別能夠疊加成非常大的差別)。
儘管對稱性和傳遞性通常看上去是基本性質,但它們能夠通過替代性和自反性證明得到。 [2] 

等於邏輯形式

謂詞邏輯含有標準的關於相等的公理,從而形式化萊布尼茨律。萊布尼茨律是由哲學家萊布尼茨17世紀提出來的。 萊布尼茨的想法是,兩樣物體是同一的,當且僅當它們有完全相同的性質。 形式化這一説法,可以寫成
  • 對任意xyx = y 當且僅當對任意謂詞PPx)當且僅當Py)。
然而,在一階邏輯中,不能對謂詞進行量化。因此,需要使用下述公理:
  • 對任意xy,若x 等於y,則Px)當且僅當Py)。
這條公理對任意單變量的謂詞P 都有效,但只定義了萊布尼茨律的一個方向:若xy 相等,則它們具有相同的性質。 可以通過簡單的假設來定義萊布尼茨律的另一個方向:
  • 對任意xx 等於x
則若xy 具有相同的性質,則特定的它們關於謂詞P 是相同的。這裏謂詞P 為:Pz)當且僅當x = z。 由於Px)成立,Py)必定也成立(相同的性質),所以x = yP 的變量為y).

等於符號的歷史

等於”符號或 “=”被用來表示一些算術運算的結果,是由Robert Recorde在1557年發明的。
由於覺得書寫文字過於麻煩,Recorde在他的作品 The Whetstone of Witte 中採用了這一符號。原因是符號中的兩條線一樣長,表明其連接的兩個量也相等。這一發明在威爾士的St Mary教堂有記錄。
約等於的符號是≈或,不等於的符號是≠。
表示相等關係的符號。相等是數學中最重要的關係之一,所以數學中很早就出現了表示相等的符號。古希臘數學家丟番圖(Diophantus)用“l”(有時用“ч”)表示相等,古印度人有用相當於pha的字母表示相等.近代的德國數學家雷格蒙塔努斯(Regiomontanus,J.)、意大利數學家帕喬利(Pacioli,L.)等人用破折號“——”表示相等.現代用的等號“=”稱為雷科德符號(Recorde's sign),是英國數學家雷科德(Recorde,R.)在1557年出版的一本書《開端》(Début)中第一次作為等號使用的,但其推廣十分緩慢。後來,著名學者如德國數學家、天文學家開普勒(Kepler,J.)、意大利數學家、物理學家伽利略(Galilei,G.)、法國數學家費馬(Fermat,P.de)等人一直用文字或縮寫語aequals,ae等表示相等。法國數學家笛卡兒(Descartes,R.)於1637年還用“=”表示現代“±”號的意義,而用“∝”作等號.直到17世紀末,以“=”作等號才逐漸通用。 [3] 
參考資料
  • 1.    馮秀紅,孫蘇亞. 矩陣和的秩不等式等號成立的充要條件[J]. 哈爾濱理工大學學報,2011,16(02):97-100. [2017-10-06]. DOI:10.15938/j.jhust.2011.02.007
  • 2.    王俊輝. 等號的歷史與認知[J]. 江蘇教育學院學報(自然科學版),2009,26(01):57-60. [2017-10-06].
  • 3.    張春瑾. 要注意“等號”的使用[J]. 科技與出版,1996,(01):23. [2017-10-06]. DOI:10.16510/j.cnki.kjycb.1996.01.008