Commutatività

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Video esempio della proprietà commutativa di una moltiplicazione, cambiando le posizioni di 34 e di 2 il risultato resta 68.

In matematica, un'operazione binaria definita su un insieme è commutativa se e solo se

Se questa proprietà non è valida per ogni coppia di elementi, l'operazione è quindi detta non commutativa.

In particolare, se è vera la proprietà

l'operazione è detta anticommutativa.

Due elementi e commutano se . Quindi l'operazione è commutativa se e solo se due elementi di commutano sempre.

Operazioni commutative

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Commutatività dell'addizione rappresentata mediante delle mele
Esempio di addizione di vettori. L'operazione è commutativa perché

I più comuni esempi di operazioni binarie commutative sono l'addizione () e la moltiplicazione (), considerate sull'insieme di tutti i numeri reali, o solo sui numeri positivi, naturali o razionali, oppure estese ai numeri complessi; per esempio:

(poiché entrambe le espressioni sono uguali a 9)
(poiché entrambe le espressioni valgono 6)

Altre operazioni binarie commutative sono:

Operazioni non commutative

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Tra le operazioni binarie non commutative tra numeri vi sono la sottrazione (), la divisione () e l'elevamento a potenza (), definite su insiemi opportuni di numeri reali.

Anche la composizione di funzioni () in molti contesti non è commutativa: ad esempio le funzioni reali e non commutano, in quanto

Un'altra importante operazione non commutativa è la moltiplicazione fra matrici quadrate. Ad esempio,

Il prodotto vettoriale, invece, rappresenta un esempio di operazione anticommutativa. Siano . Si ha:

Strutture algebriche con operazioni commutative

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Un gruppo è abeliano, o anche commutativo, se l'operazione che vi è definita è commutativa.

Un anello ha definite due operazioni, chiamate generalmente "somma" e "prodotto" in analogia con i numeri interi. L'operazione di "somma" è sempre commutativa, ma l'operazione "prodotto" no. Un anello è chiamato abeliano o commutativo se anche la moltiplicazione è commutativa.

Generalmente, le strutture algebriche abeliane sono molto più semplici delle analoghe non abeliane.

Tavola di composizione

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Un'operazione è commutativa se e solo se la sua tavola di composizione è simmetrica. Per esempio le tavole di composizione delle operazioni minimo comune multiplo e massimo comun divisore per l'insieme dei numeri interi da 1 a 6 sono

e

Voci correlate

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