当1+1=1,2+2=?

如果1加1等于1,2加2等于几?

自然数集是一个以1为初始元素,按+1运算定义后继元素的无穷集合,每一个自然数n都存在一个后继元素n+1, 例如,1的后继是2,2的后继是3,...

当1+1=1时,1的后继元素变为它自己,包括2在内的所有大于1的自然数都不再存在,于是,2+2这一运算无意义。

然而,当所有大于1的元素都被悉数摧毁,从仅剩一个孤零零的1的自然数集这一冰冷寂寥的系统中实在难以生长出有趣的故事来。

下面,我们尝试换一种角度来解读1+1=1这一假设:这一假设并不改变自然数的后继关系定义,而是定义了一种新的加法运算。

以示区别,新的加法运算用⊕表示,普通加法运算用+表示。于是,1⊕1=1, 2⊕2=3,3⊕3=5,...

这种新的加法运算有什么用呢?在基本乐理中,一度音程表示同音反复,两个二度音程相加为一个三度音程,两个三度音程相加为一个五度音程。由于这种新的加法运算正好可以描述音程的相加关系,我将它命名为"音程加法"。

音程加法服从交换律

证明:
a⊕b
= a+b-1
= b+a-1
= b⊕a

音程加法服从结合律

证明:
a⊕b⊕c
= (a+b-1)⊕c
= a+b-1+c-1
= a+(b+c-1)-1
= a+(b⊕c)-1
= a⊕(b⊕c)

在音程加法的基础上,可以定义音程乘法a⨂b为b个a相⊕,由
a⨂2 = a⊕a = a+a-1 = 2a-1
a⨂3 = a⊕a⊕a = (2a-1)⊕a
= (2a-1+a)-1 = 3a-2
猜想: a⨂b = ba - (b-1)

证明:
当b=1时,a⨂1=a, 猜想成立。
假设当b=n时猜想成立,即a⨂n = na - (n-1)
当b=n+1时,
a⨂(n+1)
= a⨂n⊕a
= (na-(n-1))⊕a
= (na-(n-1)+a)-1
= (n+1)a - n
= (n+1)a - ((n+1)-1),
猜想也成立,由归纳法可知猜想对一切自然数成立。

音程乘法不服从交换律

证明:
3⨂2=5
2⨂3=4
3⨂2不等于2⨂3。

音程乘法不服从结合律

证明:
2⨂2⨂3=3⨂3=7
2⨂(2⨂3)=2⨂5=6
2⨂2⨂3不等于2⨂(2⨂3)。

最后,我们来证明音程加法和音程乘法服从分配律:
(a⊕b)⨂c
= (a+b-1)⨂c
= (a+b-1)c - (c-1)
= ac+bc-2c+1
= ac-(c-1)+bc-c
= a⨂c + bc-(c-1) -1
= a⨂c + b⨂c -1
= a⨂c⊕b⨂c

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,723评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,485评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,998评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,323评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,355评论 5 374
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,079评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,389评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,019评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,519评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,971评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,100评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,738评论 4 324
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,293评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,289评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,517评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,547评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,834评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容