Тождество. Тождественные преобразования. Примеры.

Тождества в основном применяются для решения линейных уравнений.

Тождеством называется равенство, которое верно при всех значениях переменных.

Или другими словами, тождество — это равенство, которое выполняется на всём множестве значений переменных, входящих в него, например:

a²−b²=(a+b)(a−b),

(a+b)²=a²+2ab+b^2­.

В этих выражениях при всех значениях a и b равенство верное.

2 выражения с равными значениями при всех значениях переменных являются тождественно равными.

Равенство x+2=5 может существовать не при всех значениях x, а лишь при x=3. Это равенство не будет тождеством, это будет уравнением. Кроме того, тождеством будет равенство, которое не содержит переменные, например 25²=625.

Тождественное равенство обозначают символом «≡» (тройное равенство).

Примеры тождеств.

- Тождество Эйлера (кватернионы);

- Тождество Эйлера (теория чисел);

- Тождество параллелограмма;

- Тождество четырёх квадратов;

- Тождество восьми квадратов;

- Тригонометрические тождества.

Тождественные преобразования.

Тождественное преобразование выражения (преобразование выражения) – это подмена одних выражений другими, тождественно равными друг другу.

Для тождественных преобразований используют формулы сокращенного умножения, законы арифметики и другие тождества.

Выполним тождественные преобразования с такой дробью: .

Полученное тождество, при х ≠ 0 и х ≠ 1 (недопустимые значения), т.к. знаменатель левой части не может быть равен нулю.

x²−x≠0;

x(x−1)≠0;

х≠0;

х≠1.

Доказательство тождеств.

Для того, чтоб доказать тождество нужно сделать тождественные преобразования обеих или одной части равенства, и получить слева и справа одинаковые алгебраические выражения.

 Например, доказать тождество:

Вынесем х за скобки:

Сократим на х:

Разность квадратов:

Сократим на х-1:

Это равенство есть тождество, при х≠0 и х≠1.

Чтоб доказать, что равенство не является тождеством, нужно найти 1-но значение переменной (которое допустимо) у которой числовые выражения (которые были получены) станут не равными друг другу.

 Например:

x−1 = x+1 — сократим на х для удобства;

5−1 ≠ 5+1 — подставим, к примеру, 5.

Это равенство не тождество.

Разница между тождеством и уравнением.

Тождество верно при всех значениях переменных, а уравнение – это равенство, которое верно только при одном либо нескольких значениях переменной.

Например:

х + 20 = 30;

Это выражение верно лишь при х = 10.

Тождеством будет равенство, которое не содержит переменных.

Пример:

3³ = 27.