基礎:代數是什麼

一般化

一般化就是從「這件事發生了」跨到「這件事總會發生」的那一步。你注意到 2 + 3 等於 3 + 2,7 + 1 等於 1 + 7,於是不必永遠逐對去驗證,而是寫下 a + b = b + a——一句話就一次性囊括了所有這些情形。用字母替換具體的數,正是代數把無窮多個事實壓進一行的辦法。

這是代數存在的最深層理由。算術回答「12 × 15 是多少?」;代數回答「對所有這種形狀的數,什麼是成立的?」透過把具體的值換成變量,你就陳述了一條規則、一個模式或一個公式,其真理性不依賴於任何單個例子。

這裡有一種紀律:一個一般化的好壞,取決於它對適用範圍是否誠實。規則 a + b = b + a 對所有實數成立,但「可以開平方根」對負數不成立,而「可以做除法」在除數為零時失效。審慎的一般化不僅陳述模式,還陳述模式被保證成立的條件。

模式:1 + 3 = 4 = 2^2;1 + 3 + 5 = 9 = 3^2;1 + 3 + 5 + 7 = 16 = 4^2。一般化:前 n 個奇數之和等於 n^2。

幾個例子提示出規則;而證明才使它確鑿無疑。

又稱
generalisation推广推廣