前代数:从算术到代数

交换律

先穿左袜再穿右袜,和反过来穿,结果是一样的——顺序无关紧要。交换律说的是:对加法和乘法而言,交换两个数的顺序不改变答案:a + b = b + a,a × b = b × a。所以 3 + 5 和 5 + 3 都是 8。

这种自由我们太熟悉,以至于不知不觉就在用它——把一长串加法重排,先加容易的几对,或重排因数让乘积更简单。在代数中,它让你能写 2x 而不是 x2,并在保持表达式值不变的前提下重排各项。

关键是,减法和除法不满足交换律。7 − 3 = 4 而 3 − 7 = −4,8 ÷ 2 = 4 而 2 ÷ 8 = 1/4。对这些运算来说顺序确实重要,所以你绝不能像对待和或积那样去重排一个差或一个商。

求 8 + 17 + 2,交换律允许你重排为 8 + 2 + 17 = 10 + 17 = 27,使求和更容易。

重排加法总是合法的,常能让心算更简单。

交换律关乎顺序,结合律关乎分组。它们是不同的自由,一种运算可以只具备其一——尽管在日常算术中,加法和乘法恰好二者兼备。

又称
commutativity交换性交換性