Кратко: тождество — это равенство, верное при любых допустимых значениях переменных. Тождественные преобразования заменяют выражение другим, но равным ему.
1. Пример тождества
\[ 3(x+y)=3x+3y \]
Это верно для любых \(x\) и \(y\), потому что множитель \(3\) умножается на каждый член в скобках:
\[ 3(x+y)=3\cdot x+3\cdot y=3x+3y. \]
Это свойство называется распределительным свойством умножения:
\[ a(b+c)=ab+ac. \]
2. Что такое тождественное преобразование
Например:
\[ 2(x+5)-x. \]
Раскроем скобки:
\[ 2x+10-x. \]
Приведём подобные слагаемые:
\[ x+10. \]
Значит,
\[ 2(x+5)-x=x+10. \]
Мы изменили вид выражения, но не его значение.
3. Равенство и тождество — не одно и то же
Выражения \(2x+y\) и \(2xy\) иногда могут дать одинаковый результат.
При \(x=1,\ y=2\):
\[ 2x+y=2\cdot1+2=4, \]
\[ 2xy=2\cdot1\cdot2=4. \]
Но это не тождество, потому что при \(x=3,\ y=4\):
\[ 2x+y=2\cdot3+4=10, \]
\[ 2xy=2\cdot3\cdot4=24. \]
Значения разные.
4. Как проверять тождество
- Упростить левую часть.
- Упростить правую часть.
- Сравнить результаты.
Например:
\[ 4(x+2)-x=4x+8-x=3x+8. \]
Левая часть преобразовалась в \(3x+8\), значит:
\[ 4(x+2)-x=3x+8. \]
Главная мысль: при тождественном преобразовании выражение может выглядеть иначе, но его значение при любых допустимых значениях переменных остаётся тем же.
