前代數:從算術到代數
交換律
先穿左襪再穿右襪,和反過來穿,結果是一樣的——順序無關緊要。交換律說的是:對加法和乘法而言,交換兩個數的順序不改變答案:a + b = b + a,a × b = b × a。所以 3 + 5 和 5 + 3 都是 8。
這種自由我們太熟悉,以至於不知不覺就在用它——把一長串加法重排,先加容易的幾對,或重排因數讓乘積更簡單。在代數中,它讓你能寫 2x 而不是 x2,並在保持表達式值不變的前提下重排各項。
關鍵是,減法和除法不滿足交換律。7 − 3 = 4 而 3 − 7 = −4,8 ÷ 2 = 4 而 2 ÷ 8 = 1/4。對這些運算來說順序確實重要,所以你絕不能像對待和或積那樣去重排一個差或一個商。
求 8 + 17 + 2,交換律允許你重排為 8 + 2 + 17 = 10 + 17 = 27,使求和更容易。
重排加法總是合法的,常能讓心算更簡單。
交換律關乎順序,結合律關乎分組。它們是不同的自由,一種運算可以只具備其一——儘管在日常算術中,加法和乘法恰好二者兼備。
又稱
另見