ملكية مشتركة
الخاصية الترابطية هي إحدى تلك الخصائص التي لا يكثر الحديث عنها , لأنها تعتبر أمرًا مفروغًا منه , ويتم استخدامها طوال الوقت دون علم. تتعلق الخاصية الترابطية بالمعاملات التي نعالجها أولاً عند تشغيل أكثر من معاملين , وكيف لا يهم ما هي المعاملات التي نقوم بتشغيلها أولاً , من حيث النتيجة النهائية للعملية.
الخاصية الترابطية هي حجر الزاوية في الجبر , وهي أساس معظم العمليات التي نجريها يوميًا , حتى بدون علم. القيام بالجبر بدون الخاصية الترابطية , على الرغم من أنه ممكن , إلا أنه صعب إلى حد ما. هناك تراكيب في الرياضيات لا يُفترض فيها أن الترابط صحيح , لكن تلك الهياكل محدودة بدرجة أكبر.
في صميم الملكية الترابطية , نحتاج إلى فهم فكرة العملية أولاً. بدون التعمق في التقنية , فإن العملية "\(\circ\)" هي ببساطة طريقة لأخذ عنصرين \(a\) و \(b\) في مجموعة معينة \(E\) , والقيام "بشيء ما" معهم لإنشاء عنصر آخر \(c\) في المجموعة \(E\).
إذن , تأخذ \(a\) و \(b\) , وتقوم بتشغيلهما وتحصل على \(c\). يمكن وضع مثل هذا الإجراء رياضيًا كـ \(a \circ b = c\).
من المهم ملاحظة أنك قمت بتشغيل عنصرين , \(a\) و \(b\) , للحصول على \(c\). أؤكد مرة أخرى , فأنت تقوم بتشغيل عنصرين , \(a\) و \(b\). حتى الان جيدة جدا. لذا , سؤال , ماذا لو كنت تريد تشغيل ثلاثة عناصر. حسنًا , لا يمكنك , بعد كل العمليات أن تأخذ عنصرين , فماذا ستفعل بالعنصر الثالث. أو يمكنك؟
حسنًا , ماذا لو قمت بتشغيل اثنين منهم أولاً , ثم قمت بتشغيل العنصر الثالث بنتيجة تشغيل أول عنصرين؟ نعم , يمكن القيام بذلك. لذلك , لنفترض أن لديك ثلاثة عناصر \(a\) و \(b\) و \(c\) وتريد تشغيلها. إحدى الطرق هي تشغيل \(a\) و \(b\) أولاً , ثم تشغيل النتيجة بـ \(c\). سيكون ذلك \((a\circ b)\circ c\).
لاحظ الأقواس هناك. انه موجود لسبب. من خلال كتابة \((a\circ b)\circ c\) أنت تقول أنك تعمل \(a\) و \(b\) أولاً , ثم تقوم بتشغيل \(c\). عادل بما يكفي. تبدو هذه طريقة مرضية لتشغيل \(a\) و \(b\) و \(c\). لكن هل هذا هو السبيل الوحيد؟ ماذا لو قمت بتشغيل \(b\) و \(c\) أولاً , ثم أعمل \(a\) بنتيجة تشغيل \(b\) و \(c\). يمكنك كتابة ذلك كـ \(a\circ (b\circ c)\).
الآن السؤال الكبير: هل هو نفسه إذا قمت بتشغيل هذه العناصر الثلاثة بالطرق الموضحة أعلاه. هل أحصل على نفس النتيجة النهائية إذا قمت بتشغيل الأولين وتم تشغيل النتيجة مع العنصر الثالث , أو إذا قمت بتشغيل العنصر الأول بنتائج تشغيل العنصرين الآخرين؟ أو ببساطة , \((a\circ b)\circ c\) هو نفسه \(a\circ (b\circ c)\). أصدقائي الأعزاء , تعتمد الإجابة على ما إذا كانت العملية ترابطية.
تعريف: العملية \(\circ\) هي عملية ترابطية إذا كانت لأي ثلاثة عناصر \(a\) و \(b\) و \(c\) , لدينا ذلك
\[ (a\circ b)\circ c = a\circ (b\circ c)\]ليست كل العمليات تفي بهذه الخاصية الترابطية , فإن الغالبية تفعل ذلك , لكن البعض الآخر لا يفعل ذلك. العمليات الأكثر شيوعًا , تلك التي نعرفها , تُرضي الترابط , مثل الجمع أو الضرب
مثال 1
تحقق من بعض الأرقام لتقنع نفسك بأن الارتباط يتم تحقيقه من أجل المجموع المشترك "\(+\)".
إجابه:
على سبيل المثال , دعنا نفكر في 3 أرقام: \(8\) و \(4\) و \(7\). دعونا نتحقق مما إذا كان الارتباط قد تم تحقيقه أم لا لهذه البيانات. لاحظ أن:
\[ \large (8 + 4) + 7 = 12 + 7 = 19 \]من ناحية أخرى , لدينا ذلك
\[ \large 8 + (4 + 7) = 8 + 11 = 19 \]ومن ثم , في هذه الحالة \((8 + 4) + 7 = 8 + (4 + 7)\).
الخاصية الترابطية المستخدمة لتحديد العمليات التي تحتوي على أكثر من عمليتين
لذلك , ليست كل العمليات ترابطية , لكن معظم العمليات التي نعرفها هي كذلك. عندما يتم استيفاء الترابطية , يمكننا أن نحدد , دون غموض , عملية أكثر من معاملتين. لتبسيط الأمر , نكتب ببساطة \(a \circ b \circ c\) , بدون أقواس لأنه نظرًا لخاصية الترابط , نعلم أنه لا يهم كيف نجمع المعاملات , سنحصل على نفس النتيجة النهائية للعملية.
مثال 2
دعونا نحدد العملية التالية:
\[ \large a\circ b = ab+a-b \]هل هذه العملية ترابطية؟
إجابه:
لاحظ أن
\[\left( a\circ b \right)\circ c=\left( ab+a-b \right)\circ c= \left( ab+a-b \right)c+ab+a+b-c\] \[= abc+ac-bc+ab+a+b-c\]من ناحية أخرى , لدينا ذلك
\[a\circ \left( b\circ c \right) = a\circ \left( bc+b-c \right)=a\left( bc+b-c \right)+a+bc+b-c\] \[= abc - ac + bc + ab + a + b - c\]ومن ثم , فليس صحيحًا دائمًا أن \(\left( a\circ b \right)\circ c = a\circ \left( b\circ c \right) \). لذلك , فإن العملية "\(\circ\)" ليست ترابطية.
المزيد عن الجمعيات
الارتباط هو أحد الأشياء التي تعتبرها أمرًا مفروغًا منه وتستخدمه بشكل أساسي دون علم. على سبيل المثال , عندما تكتب \(1 + 2 + 3\) , فأنت تفترض ضمنيًا أن الترابط قد تم تحقيقه , لأنه بخلاف ذلك ستحتاج إلى تحديد ما إذا كنت تقصد \((1 + 2) + 3\) أو تقصد \(1 + (2 + 3)\). عندما يكون هناك ارتباط , فإن الأقواس لا تهم لأنك تحصل على نفس النتيجة , لذلك عليك فقط كتابة \(1 + 2 + 3\).
من فضلك لا تخلط بين الترابطية التبديل . عندما نقول أنه تم استيفاء الترابطية , فإن أي زوج تعمل عليه أولاً لا يهم. هذا هو ليس نفس الشيء كقوله أن ترتيب العملية لا يهم , وهذا شيء مختلف (ويطلق عليه خاصية التبديل).
لماذا الملكية النقابية مهمة؟
تعتبر الخاصية الترابطية مهمة جدًا لأنها تتيح المرونة لإجراء عمليات لأكثر من معاملين , بطريقة لا تهم أي زوج من المعاملات يتم تشغيله أولاً , لذلك لا حاجة لاستخدام الأقواس. بالنسبة لبعض العمليات , لا يتم تحقيق الترابطية , وهذا أمر جيد , لكن الافتقار إلى الترابط يجعل كل شيء أكثر تعقيدًا.