Propiedad Asociativa

Preálgebra

La propiedad asociativa establece que la forma en que se agrupan los números en una suma o una multiplicación no afecta el resultado: (a + b) + c = a + (b + c).

Formula

(a + b) + c = a + (b + c)

Definition

La propiedad asociativa dice que puedes cambiar cómo se agrupan los números, es decir, dónde van los paréntesis, al sumar o multiplicar, y la respuesta sigue siendo la misma: $(a + b) + c = a + (b + c)$ para la suma, y $(ab)c = a(bc)$ para la multiplicación. No se cumple para la resta ni la división, pero te permite reagrupar términos libremente, lo cual es útil al simplificar expresiones o al sumar mentalmente. Una operación binaria $*$ en un conjunto $S$ es asociativa si $(a * b) * c = a * (b * c)$ para todos los $a, b, c \in S$; la asociatividad es un axioma de los semigrupos, monoides, grupos y anillos, mientras que las álgebras no asociativas, como los octoniones y las álgebras de Lie, relajan este requisito y lo reemplazan por estructuras como la identidad de Jacobi.

Example

$(2 + 3) + 4 = 5 + 4 = 9$, y $2 + (3 + 4) = 2 + 7 = 9$: la misma respuesta de cualquier forma. Para sumar $17 + 58 + 3$ mentalmente, reagrupar como $17 + (58 + 3) = 17 + 61 = 78$ es más fácil que $(17 + 58) + 3 = 75 + 3 = 78$. Los octoniones no son asociativos: para las unidades de octonión $e_1$, $e_2$, $e_4$, tenemos $(e_1 * e_2) * e_4 \neq e_1 * (e_2 * e_4)$ en general, lo que hace que los octoniones sean considerablemente más difíciles de manejar que los cuaterniones.

Key Insight

"Asociar" significa agrupar: sin importar cómo agrupes los números, obtienes el mismo total, y las propiedades conmutativa y asociativa juntas significan que puedes sumar o multiplicar cualquier colección de números en cualquier orden y en cualquier agrupación. La asociatividad es lo que hace que la concatenación de cadenas, la composición de funciones y la multiplicación de matrices estén bien definidas sin paréntesis, ya que el orden de evaluación no importa; la no asociatividad introduce una dependencia del orden de evaluación, un problema crítico en la semántica de los lenguajes de programación.