Аддитивный нейтралитет
Аддитивный нейтралитет — это понятие из теории операций и алгебраических структур, описывающее нейтральный (тождественный) элемент относительно операции сложения. Формально, в множестве S с двоичной операцией "+" элемент e называется аддитивно нейтральным, если для любого элемента a из S выполняется равенство . Такое определение фиксирует роль e как «ничего не добавляющего» при суммировании: прибавление e к любому элементу не меняет этот элемент. Наличие нейтрального элемента часто включают в аксиомы алгебраических структур, например аддитивная часть группы или кольца.
Аддитивный нейтралитет имеет важные свойства и приложения. Во-первых, если в одной и той же структуре есть два аддитивных нейтральных элемента e и e\'', то по простому рассуждению они совпадают: . Это доказывает уникальность нейтрального элемента при условии, что он существует. Во-вторых, нейтральный элемент является базой для определения обратных элементов (отрицаний) и решения линейных уравнений: наличие e позволяет говорить об обратимости относительно сложения и формулировать свойства модулей, векторных пространств и абелевых групп. В конкретных математических контекстах аддитивный нейтралитет принимает привычные формы — в вещественных числах это элемент, обозначаемый как , в матрицах — нулевая матрица, удовлетворяющая , а в функциональных пространствах это нулевая функция, для которой справедливо .
Примеры помогают закрепить интуицию. В множестве целых чисел Z аддитивный нейтралитет — это ноль: прибавление его к любому целому числу не меняет число (). Для квадратных матриц того же размера нейтральным элементом является нулевая матрица (см. {IMAGE_0}), то есть любая матрица A при сложении с нулевой матрицей дает A (). В пространстве функций, например действительных функций на отрезке, нулевая функция f0, определённая как тождественно нулевая на всем домене, является аддитивным нейтралом: для любой функции f выполняется (f+f0)(x)=f(x) для всех x ().