Tích (toán học)

Trong toán học, tích toán học là kết quả của phép nhân, hoặc là một biểu thức nhận diện các nhân tố được nhân. Ví dụ: 6 tích của 2 và 3 (kết quả của phép nhân), còn x ⋅ ( 2 + x ) {displaystyle xcdot (2+x)} là tích của x {displaystyle x} và ( 2 + x ) {displaystyle (2+x)} (chỉ ra 2 nhân tố nên được nhân với nhân).

Thứ tự mà số thực hoặc số phức được nhân không ảnh hưởng đến kết quả nhân; tính chất này gọi là tính giao hoán. Với nhân tử là ma trận toán học hoặc thành viên thuộc các số đại số kết hợp khác, tích toán học thường phụ thuộc vào thứ tự của nhân tử. Ví dụ, phép nhân ma trận và phép nhân trong các đại số khác nói chung là không giao hoán.

Có rất nhiều loại tích khác nhau trong toán học: ngoài việc là phép nhân giữa các số, đa thức hoặc ma trận, người ta cũng định nghĩa phép nhân trên nhiều cấu trúc đại số khác nhau. Tổng quan về các loại tích khác nhau được đưa ra ở đây.

Đặt các viên đá vào một hình chữ nhật có r {displaystyle r} hàng và s {displaystyle s} cột cho ra

r ⋅ s = ∑ i = 1 s r = ∑ j = 1 r s {displaystyle rcdot s=sum _{i=1}^{s}r=sum _{j=1}^{r}s}

viên đá.

Số nguyên gồm số dương và số âm. Hai số được nhân tương tự các số tự nhiên, ngoại trừ quy tắc bổ sung về dấu của kết quả:

× − + − + − + − + {displaystyle {begin{array}{|c|c c|}hline times &-&+hline -&+&-+&-&+hline end{array}}}

Nói thành lời:

• Âm nhân Âm ra Dương
• Âm nhân Dương ra Âm
• Dương nhân Âm ra Âm
• Dương nhân Dương ra Dương

Nhân hai phân số bằng cách nhân tử số với tử số, mẫu số với mẫu số:

z n ⋅ z ′ n ′ = z ⋅ z ′ n ⋅ n ′ {displaystyle {frac {z}{n}}cdot {frac {z'}{n'}}={frac {zcdot z'}{ncdot n'}}}

Xem Xây dựng trường số thực cho định nghĩa chính xác của tích của 2 số thực.

Nhân 2 số phức bằng luật phân phối và định nghĩa i 2 = − 1 {displaystyle mathrm {i} ^{2}=-1} :

( a + b i ) ⋅ ( c + d i ) = a ⋅ c + a ⋅ d i + b ⋅ c i + b ⋅ d ⋅ i 2 = ( a ⋅ c − b ⋅ d ) + ( a ⋅ d + b ⋅ c ) i {displaystyle {begin{aligned}(a+b,mathrm {i} )cdot (c+d,mathrm {i} )&=acdot c+acdot d,mathrm {i} +bcdot c,mathrm {i} +bcdot dcdot mathrm {i} ^{2}&=(acdot c-bcdot d)+(acdot d+bcdot c),mathrm {i} end{aligned}}}

Số phức có thể được viết trong hệ tọa độ cực:

a + b i = r ⋅ ( cos ⁡ ( φ ) + i sin ⁡ ( φ ) ) = r ⋅ e i φ {displaystyle a+b,mathrm {i} =rcdot (cos(varphi )+mathrm {i} sin(varphi ))=rcdot mathrm {e} ^{mathrm {i} varphi }}

Hơn thế,

c + d i = s ⋅ ( cos ⁡ ( ψ ) + i sin ⁡ ( ψ ) ) = s ⋅ e i ψ {displaystyle c+d,mathrm {i} =scdot (cos(psi )+mathrm {i} sin(psi ))=scdot mathrm {e} ^{mathrm {i} psi }} , mà từ đó ta có: ( a ⋅ c − b ⋅ d ) + ( a ⋅ d + b ⋅ c ) i = r ⋅ s ⋅ ( cos ⁡ ( φ + ψ ) + i sin ⁡ ( φ + ψ ) ) = r ⋅ s ⋅ e i ( φ + ψ ) {displaystyle (acdot c-bcdot d)+(acdot d+bcdot c),mathrm {i} =rcdot scdot (cos(varphi +psi )+mathrm {i} sin(varphi +psi ))=rcdot scdot mathrm {e} ^{mathrm {i} (varphi +psi )}}

Ý nghĩa hình học là chúng ta nhân các độ dài và cộng các góc.

Tích của 2 quaternion có thể được tìm thấy trong bài viết về quaternions. Tuy nhiên cũng cần lưu ý điểm thú vị rằng a ⋅ b {displaystyle acdot b} và b ⋅ a {displaystyle bcdot a} nói chung là phân biệt.

Toán tử đại diện tích của một chuỗi số là ký tự Hy Lạp viết hoa pi ∏ (tương tự việc sử dụng ký tự viết hoa Sigma ∑ để đại diện tổng). Tích của chuỗi chỉ gồm một số chính là số đó. Tích của không phần tử nào được gọi là tích rỗng và bằng 1.

Vành giao hoán có một phép nhân.

Các lớp dư trong vành Z / N Z {displaystyle mathbb {Z} /Nmathbb {Z} } có thể cộng với nhau:

( a + N Z ) + ( b + N Z ) = a + b + N Z {displaystyle (a+Nmathbb {Z} )+(b+Nmathbb {Z} )=a+b+Nmathbb {Z} }

và nhân được với nhau:

( a + N Z ) ⋅ ( b + N Z ) = a ⋅ b + N Z {displaystyle (a+Nmathbb {Z} )cdot (b+Nmathbb {Z} )=acdot b+Nmathbb {Z} }

Hàm số thực có thể cộng và nhân nhau bằng cách nhân kết quả của chúng:

( f + g ) ( m ) := f ( m ) + g ( m ) {displaystyle (f+g)(m):=f(m)+g(m)} ( f ⋅ g ) ( m ) := f ( m ) ⋅ g ( m ) {displaystyle (fcdot g)(m):=f(m)cdot g(m)}

Hai hàm đồng hóa có thể nhân nhau theo một cách khác gọi là tích chập.

Nếu

∫ − ∞ ∞ | f ( t ) | d t < ∞ và ∫ − ∞ ∞ | g ( t ) | d t < ∞ , {displaystyle int limits _{-infty }^{infty }|f(t)|,mathrm {d} t<infty qquad {mbox{và}}qquad int limits _{-infty }^{infty }|g(t)|,mathrm {d} t<infty ,}

thì tích phân

( f ∗ g ) ( t ) := ∫ − ∞ ∞ f ( τ ) ⋅ g ( t − τ ) d τ {displaystyle (f*g)(t);:=int limits _{-infty }^{infty }f(tau )cdot g(t-tau ),mathrm {d} tau }

được định nghĩa và gọi là tích chập.

Dưới biến đổi Fourier, tích chập trở thành phép nhân hàm điểm.

Tích của 2 đa thức được định nghĩa:

( ∑ i = 0 n a i X i ) ⋅ ( ∑ j = 0 m b j X j ) = ∑ k = 0 n + m c k X k {displaystyle left(sum _{i=0}^{n}a_{i}X^{i}right)cdot left(sum _{j=0}^{m}b_{j}X^{j}right)=sum _{k=0}^{n+m}c_{k}X^{k}}

trong đó

c k = ∑ i + j = k a i ⋅ b j {displaystyle c_{k}=sum _{i+j=k}a_{i}cdot b_{j}}

Bằng định nghĩa của không gian vector, ta có thể lập tích vô hướng của bất kỳ vector nào, với ánh xạ R × V → V {displaystyle mathbb {R} times Vrightarrow V} .

• Tích Deligne tensor của phân loại Abel

• Product on Wolfram Mathworld
• "Product". PlanetMath.