¿Es modular una función matemática? Si es así, ¿se puede graficar?

Gracias por el A2A!

El operador de módulo se definió originalmente para dar el resto tras la división:

[matemáticas] 5 \ bmod 3 = 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] 7 \ bmod 3 = 1 [/ matemáticas]

Y, como tal, la aritmética modular suele ser una operación entera. También puede tener cantidades fraccionarias, por una nueva definición.

[math] a \ equiv b \ pmod {c} [/ math] si an solo si [math] ab [/ math] es un múltiplo entero de [math] c [/ math]. No es difícil ver que si [math] a \ equiv b \ pmod {c} [/ math] puede sumar y restar múltiplos enteros de [math] c [/ math] de [math] a [/ math] y la relación de congruencia se mantiene. Si desea una nueva definición para [math] x \ bmod y [/ math], simplemente diga que [math] x \ bmod y [/ math] es un número congruente con [math] x [/ math] modulo [math ] y [/ math], y está entre (inclusive) [math] 0 [/ math] y (exclusive) [math] y [/ math]. Podemos graficar esto:

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¿Mas o menos? Dependiendo de cómo esté usando sus términos, puede que no sea en el sentido en que desea hacerlo, pero también hay algunas maneras de responder “sí”.

Esto se debe a que, desde un sentido matemático, [matemática] 5 \ equiv 1 \ (mod \ 4) [/ matemática], pero también [matemática] 5 \ equiv 5 \ (mod \ 4) [/ matemática] (así como [ matemática] 9 [/ matemática], [matemática] 13 [/ matemática], etc .; [matemática] -3 [/ matemática], [matemática] -7 [/ matemática], etc.).

En ese caso, “modulación de equivalencia modular [matemática] n [/ matemática]” no le proporciona una salida entera única y, por lo tanto, es


Dicho esto, puedes hacer lo que haces con la raíz cuadrada para que sea una función y elegir una representación estándar; por ejemplo, solo usando los números [matemática] \ {0,1,2,3,4 \} [/ matemática] como salida Entonces, su equivalencia se convierte en una función para estos números, que se pueden trazar.

Tenga en cuenta que esa es una opción , sin embargo, y podríamos haber elegido fácilmente [matemáticas] \ {- 2, -1,0,1,2 \} [/ matemáticas] o [matemáticas] \ {10,11, 12,13,14 \} [/ math] o incluso [math] \ {- 5,26,107, -33,4 \} [/ math] ya que todos son equivalentes en aritmética modular (y podemos usar el que sea más conveniente para cualquier cálculo!)

En particular, cuando lo trazas y obtienes “picos” (entre [matemática] 4 [/ matemática] y [matemática] 5 [/ matemática], por ejemplo), no pienses en eso como algo real: son solo una coincidencia de los números que eligió para representar sus valores modulares.


También podemos usarlo como una función diferente: como una función de los enteros en [math] \ mathbb {Z} / n \ mathbb {Z} [/ math] en sí. Esto es algo completamente razonable de hacer, y es una “función” en el sentido de ser un mapa de un conjunto a otro conjunto.

Sin embargo, no está claro qué significaría “graficar” algo en ese espacio. Quizás lo más intuitivo es “graficar” sobre el círculo, poniendo [matemática] 0 [/ matemática] a [matemática] 4 [/ matemática] en el camino y haciendo que los enteros se muevan alrededor de ese círculo. Esa es una forma más precisa de representar las cosas (ya que refleja con mayor precisión el nombre de “grupo cíclico”), pero no necesariamente lo que usted quiso decir con “graficado”.


Por lo tanto: depende de lo que esté tratando como salida y de si está haciendo “elecciones” para la convención (como la raíz cuadrada) en el camino.

A2A, gracias!

Sí, hay funciones modulares: forma modular – Wikipedia.

Como una forma modular es una función analítica compleja, no se puede representar como tal. Pero, uno puede graficar la parte real y la parte imaginaria, y sería como graficar una función con valor real de dos variables reales.

Si.

El módulo es una función aritmética, por lo tanto, se puede representar gráficamente. Dado que el módulo toma dos entradas: [matemática] a \ equiv algo \ (mod \ b) [/ matemática] la gráfica estará en 3-D, donde [matemática] [matemática] puso el punto de datos, y [matemática ] a, b [/ math] será la entrada

De acuerdo con Wolfram Alpha:

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