¿Podría definir 1 dividido por cero como igual a x, luego usar x en ecuaciones matemáticas al igual que la raíz cuadrada de -1 = I?

Supongo que podrías, pero no sería muy útil. i tiene un valor simple definido con un inverso: la raíz cuadrada de -1 es i, el cuadrado de i es -1. 1/0 = x sugeriría que hay una constante especial x donde x * 0 = 1, que nuevamente, podría definir pero no sería muy útil. Aquí está mi respuesta a “¿Cuál es la raíz cuadrada de -1?” Para obtener más información sobre i .

El cálculo nos ayuda a explicar mejor el significado de 1/0. Decimos que 1 dividido por cero es efectivamente el límite de 1 / x cuando x se acerca a cero. Es decir, a medida que x se hace más y más pequeño, cada vez más cerca de cero, el valor al que se acerca 1 / x es efectivamente el valor de 1/0.

Veamos algunos ejemplos. 1 / 0.5 es 2. 1 / 0.25 es 4. 1 / 0.0001 es 10000. 1 / 0.00000001 es 10,000,000. El valor de 1 / x sigue aumentando en lugar de converger a un punto cuando x se acerca a 0. Entonces, decimos que el límite de 1 / x a medida que x se acerca a 0 es infinito .

¡Pero espera! Hay una trampa, ¿qué pasa si hacemos que x se acerque a cero desde la otra dirección, a partir de valores negativos? 1 / -0.5 es -2, 1 / -0.25 es 4, 1 / -0.0001 es -10,000 y 1 / -0.00000001 es -10,000,000. Ahora el valor de 1 / x sigue disminuyendo en lugar de converger a un punto cuando x se acerca a 0. Entonces decimos que el límite de 1 / x a medida que x se acerca a 0 es infinito negativo .

Aquí no se saluda con la mano; Realmente hemos encontrado dos resultados diferentes para el mismo cálculo, solo en función de dónde lo hicimos. En matemáticas, las dos formas en que calculamos el límite se denominan límites unilaterales . El límite que tomamos con los valores positivos se llama límite desde la derecha (lado derecho), mientras que el que tiene valores negativos se llama límite desde la izquierda (lado izquierdo). Para la mayoría de los cálculos, estos dos valores son iguales y son finitos. Pero aquí, tenemos dos valores diferentes , los cuales son una forma de infinito . Aquí hay una gráfica de 1 / x que muestra este problema:

Observe cómo cuando x = 0, y realmente no se puede definir. Ni siquiera puedo decir que es infinito, porque realmente podría ser más o menos infinito dependiendo de cómo lo mires. Decimos que en x = 0, 1 / x tiene una discontinuidad infinita , es decir, ambos límites unilaterales son infinitos. Este caso es aún más especial porque los tipos de infinito son diferentes, lo que significa que 1/0 realmente no está definido (ni siquiera infinito).

En la práctica, para cálculos extremadamente difíciles, podría escribir 1/0 = infinito y -1/0 = infinito (y algunas simulaciones físicas necesitan esta condición para funcionar), pero en matemática pura esto sería el equivalente de herejía porque eso no es lo que matemáticamente está sucediendo. En pocas palabras, 1/0 no es el mismo tipo de indefinido que i – i no está definido porque nuestro sistema numérico no captura la noción de números complejos, mientras que 1/0 no está definido porque puede tener múltiples valores, ninguno de los cuales son finito.

Esto se puede hacer, pero otros han explicado por qué esto agrega complicaciones. Por lo general, preferimos la simplicidad. Denotemos el nuevo número por [math] \ infty [/ math]. Puede decidir que también quiere un [math] – \ infty [/ math]. Algunos ejemplos de complicaciones son [math] \ infty + \ infty = 2 \ infty = \ infty [/ math], pero [math] \ infty- \ infty [/ math] no está definido. Tampoco es [math] 0 \ infty [/ math]. No puede cancelar [math] \ infty [/ math] desde ambos lados de una ecuación. Si usa variables, debe tener cuidado de que la variable no sea infinita antes de realizar ciertas operaciones.

Sin embargo, los sistemas de números reales extendidos a veces son útiles, pero debe tener cuidado para evitar las trampas anteriores.

En el análisis complejo, a veces se agrega un punto único en el infinito. Esto es lo mismo en todas las direcciones, así que [math] – \ infty = \ infty = i \ infty = -i \ infty [/ math] por ejemplo. Esto da como resultado la esfera de Riemann y es útil para estudiar el comportamiento asintótico de una función. Si una función tiende a un límite ya que [math] z [/ math] tiende al infinito en cualquier dirección, la extendemos definiendo su valor en el infinito como ese límite. Cambiando la variable a [math] w = \ frac1z [/ math] podemos transformar la función y el comportamiento en el infinito se convierte en el comportamiento de la nueva función en cero. Entonces podemos preguntar si la función es analítica (diferenciable) en el infinito. Resulta que una función que es analítica en todas partes, incluido el infinito, es una constante. Por lo tanto, las funciones no constantes tienen al menos un punto singular en los números complejos extendidos.

No. Esto se debe simplemente a que no puede establecerlo en ningún valor.

Si intentas deshacer i, funciona. i ^ 2 = -1.

Si intentas hacer eso a x, no lo haría. x * 0 = 1? No. Cualquier cosa multiplicada por 0 es 0, entonces x * 0 = 1 no tiene respuesta.

No puede deshacer 1/0 multiplicando por 0. Por eso. Si pudieras, entonces sí, podrías usarlo matemáticamente. Tal como está, 1/0 estará indefinido para siempre.

Es x * 0 = 1 pero xx = 0, pero xx = x * (1–1) = x * 0. O incluso xx = (1–1) / 0 = 0/0 = cada número posible (porque cualquier número satisface 0 * x = 0), excepto x en sí mismo (?).

Entonces tenemos una contracción.

Podría, pero tendría que tener cuidado cuando usa x en ecuaciones matemáticas, ya que algunas de las propiedades del infinito proyectivo son diferentes a las propiedades de la raíz cuadrada de -1

Línea real proyectada extensivamente – Wikipedia

Creo que no puedes (desde ayer no estoy 100% seguro desde que vi este video (salta directamente a la parte interesante directamente al final del video) y aprendí que hay un sistema numérico de Split-octonions, donde es posible que [math] a \ times b = 0 [/ math] pero también [math] (a \ ne 0) \ land (b \ ne 0) [/ math]).

Pero creo que puedo probar usando la contradicción que no puede haber [math] \ frac {1} {0} [/ math]:

Premisas: Primero [math] \ frac {1} {0} [/ math] es un número válido [math] \ mu [/ math].

Se siguen las segundas reglas algebraicas normales (especialmente [matemáticas] \ frac {a} {b} \ veces \ frac {b} {a} = 1 [/ matemáticas], [matemáticas] 0 \ veces c = 0 [/ matemáticas], [matemática] x = \ frac {x} {1} [/ matemática] y [matemática] y \ veces 1 = y [/ matemática]).

Ahora supongamos que tenemos [matemáticas] 2 [/ matemáticas] números [matemáticas] a [/ matemáticas] y [matemáticas] b [/ matemáticas] con [matemáticas] a \ ne b [/ matemáticas].

Obviamente

[matemáticas] a \ veces 0 = b \ veces 0 [/ matemáticas]

pero si multiplico esta ecuación con [math] \ mu [/ math], algo que me permiten las reglas si [math] \ mu [/ math] es un número válido, entonces obtengo

[matemáticas] a \ veces 0 \ veces \ mu = b \ veces 0 \ veces \ mu [/ matemáticas]

[matemática] a \ times (0 \ times \ mu) = b \ times (0 \ times \ mu) [/ math]

[matemáticas] a \ times (\ frac {0} {1} \ times \ frac {1} {0}) = b \ times (\ frac {0} {1} \ times \ frac {1} {0}) [/matemáticas]

[matemáticas] a \ veces 1 = b \ veces 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] a = b [/ matemáticas]

Pero esto es una contradicción ([math] \ bot [/ math]).

Solo hay salidas posibles:

las reglas algebraicas normales no se aplican a [matemáticas] \ mu [/ matemáticas] (pero entonces, ¿cómo podría ser un número válido?) o [matemáticas] \ mu [/ matemáticas] no es un número válido, es más fácil vaya con la opción 2 para decidir qué reglas deben revisarse para [math] \ mu [/ math]. También piense en la definición preescolar de [matemáticas] a \ div b [/ matemáticas]: ¿con qué frecuencia debe restar [matemáticas] b [/ matemáticas] de [matemáticas] a [/ matemáticas] para llegar a [matemáticas] 0 [/ matemáticas] pero no importa con qué frecuencia restes [matemáticas] 0 [/ matemáticas] de cualquier [matemáticas] a [/ matemáticas] no [matemáticas] 0 [/ matemáticas] nunca llegarás allí y si [matemáticas] a [/ matemáticas ] es [matemática] 0 [/ matemática] entonces no importa si resta [matemática] 0 [/ matemática] [matemática] 0 [/ matemática]-veces o un Googolplexian- veces siempre estará por [matemática] 0 [/matemáticas]. Por lo tanto, no tiene solución o una solución para elegir [math] a \ div 0 [/ math]. Ambas cosas no son soluciones verdaderas.

no puede definir arbitrariamente 1/0 como algo porque los matemáticos en todas partes dicen que 1/0 no está definido.

Si comenzamos a definir cosas arbitrariamente a cualquier valor que queramos, entonces muy pronto, puedo demostrar que 1 = 2 y ese es el comienzo del fin de las matemáticas.