Кратко: верно при обычном сложении конечного числа слагаемых и при абсолютной сходимости бесконечных сумм; в других случаях перестановка может изменить результат. Пояснения: - Для конечного числа слагаемых действует коммутативность: a+b=b+aa+b=b+aa+b=b+a и в общем виде для любой перестановки σ\sigmaσ∑i=1nai=∑i=1naσ(i).\sum_{i=1}^n a_i=\sum_{i=1}^n a_{\sigma(i)}.i=1∑nai=i=1∑naσ(i).
- Для рядов (∑n=1∞an \sum_{n=1}^\infty a_n ∑n=1∞an) перестановка слагаемых сохраняет сумму, если ряд абсолютно сходится, т.е. если ∑n=1∞∣an∣<∞\sum_{n=1}^\infty |a_n|<\infty∑n=1∞∣an∣<∞. В этом случае любая перестановка даёт тот же предел. - При условной сходимости перестановка может изменить сумму (теорема Римана). Пример: чередующийся гармонический ряд ∑n=1∞(−1)n−11n=ln2,\sum_{n=1}^\infty (-1)^{n-1}\frac{1}{n}=\ln 2,n=1∑∞(−1)n−1n1=ln2,
но его перестановками можно получить другие значения. - Операции, не обладающие коммутативностью (вычитание, деление, умножение матриц и т.п.), при перестановке множителей/слагаемых могут давать иной результат.
Пояснения:
- Для конечного числа слагаемых действует коммутативность: a+b=b+aa+b=b+aa+b=b+a и в общем виде для любой перестановки σ\sigmaσ ∑i=1nai=∑i=1naσ(i).\sum_{i=1}^n a_i=\sum_{i=1}^n a_{\sigma(i)}.i=1∑n ai =i=1∑n aσ(i) . - Для рядов (∑n=1∞an \sum_{n=1}^\infty a_n ∑n=1∞ an ) перестановка слагаемых сохраняет сумму, если ряд абсолютно сходится, т.е. если ∑n=1∞∣an∣<∞\sum_{n=1}^\infty |a_n|<\infty∑n=1∞ ∣an ∣<∞. В этом случае любая перестановка даёт тот же предел.
- При условной сходимости перестановка может изменить сумму (теорема Римана). Пример: чередующийся гармонический ряд
∑n=1∞(−1)n−11n=ln2,\sum_{n=1}^\infty (-1)^{n-1}\frac{1}{n}=\ln 2,n=1∑∞ (−1)n−1n1 =ln2, но его перестановками можно получить другие значения.
- Операции, не обладающие коммутативностью (вычитание, деление, умножение матриц и т.п.), при перестановке множителей/слагаемых могут давать иной результат.