Internet Publikation für Allgemeine und Integrative Psychotherapie
    (ISSN 1430-6972)
    IP-GIPTDAS=02.11.2015 Internet Erstausgabe, letzte Änderung: 27.11.15
    Impressum: Diplom-Psychologe Dr. phil. Rudolf Sponsel   Stubenlohstr. 20   D-91052 Erlangen
    Mail:_sekretariat@sgipt.org_ Zitierung  &  Copyright

    Anfang_ Die Sprache der Mathematik am Beispiel Kommutativität_ Rel. Aktuelles _Überblick_Überblick Wissenschaft _Rel. Beständiges_ Titelblatt_Konzept_Archiv_Region_Service iec-verlag___ _Wichtige Hinweise zu Links und Empfehlungen

    Willkommen in unserer Internet-Publikation für Allgemeine und Integrative Psychotherapie, Abteilung Wissenschaft, Bereich Mathematik und hier speziell zum Thema:

    Die Sprache der Mathematik
    Am Beispiel Kommutativität
    aus der Sicht eines mathematisch interessierten Laien

    Hilfsbegriffe Metamathematik - Die Sprache der Mathematik.

    von Rudolf Sponsel, Erlangen

    Zusammenfassung: Die allgemeine Idee der Kommutativität ist einfach erklärt: bei einer Operation dürfen die Operanden vertauscht werden, ohne dass das Ergebnis verändert wird. Die Operation ist invariant gegenüber der Reihenfolge der Ausführung. Ob Operationen kommutativ sind, ist nicht selbstverständlich und muss im jeweiligen Betrachtungsfall besonders untersucht, begründet, gezeigt oder vorausgesetzt werden.
        Kommutativität kann nun in sehr verschiedenen Bedeutungen, z.B. als Bedingung, Rechenregel, Axiom, Definition, Gesetz, Eigenschaft, Voraussetzung, Erklärung u.a.m. gebraucht werden. Sind diese verschiedenen Verwendungen allesamt in Ordnung? Um die Verwendungsweisen zu belegen und zu klären wird auf dieser Seite nun Material rund um den Begriff Kommutativität aus verschiedenen mathematischen Quellen zusammengetragen. Die Zielmarken bzw. Links zu den Fundstellen werden zur leichteren Bezugnahme der Reihe nach mit Bxx (B:=Beleg ) gekennzeichnet (unsystematische Anordnung nach Nachschlagen).
    Ergebnisse der Auswertung im einzelnen
        B01-01   Unklarer Status, insbesondere "ist".
        B01-02   Notwendige Bedingung.
        B01-03   Satz
        B01-04   Rechenregel
        B02 ....   Unklarer Status, insbesondere "ist".
        B03 ....   Definition
        B04 ....   Definition
        B05 ....   Eigenschaft
        B06 ....   Eigenschaft
        B07 ....   Eigenschaft
        B08 ....   Bedingung an eine Mengenverknüpfung, Definition
        B09-01   Kommutatives Gesetz (Addition)
        B09-02   Kommutatives Gesetz (Arithmetik)
        B09-03   Kommutatives Gesetz (allgemein)
        B10-01   Axiom (Gruppe)?
        B10-02   5. Axiom (Abelsche Gruppe)
        B11-01   Eigenschaftsaspekt [Ausdruck Kommutatives Gesetz nicht gefunden]
        B11-02   Kommutativität als Verbandsaxiom
        B11-03   Definition (kommutatives Diagramm)
        B11-04   Definition kommutativ für abelsche Gruppe.
        B11-05   Bedingung, Eigenschaft und Definition.
        B11-06   Kommutatives Gesetz und Satz.

        Anmerkung Helmholtz (1887).
     



    B01 Kommutativität im Fischer Lexikon Mathematik 1 (S. 16, S. 92, S. 249, S. 311)
     
      B01-1 Fundstelle: S. 16 Unter dem Stichwort "Algebra" wird ausgeführt, dass bei endlich erzeugten abelschen Gruppen die Verknüpfung kommutativ "ist".
          Anmerkung S. 16 Es bleibt hier offen, was die Kommutativität hier für einen  Status  hat.
         
      B01-2 Fundstelle: S. 92 Unter dem Stichwort Gleichungen (fett kursiv RS) "... Dieser so selbstverständlich scheinende Sachverhalt beruht aber wesentlich auf der Kommutativität von K, d. h. auf der für beliebige a, b € K stets gültigen Beziehung b • a == a • b. Das eingangs angeführte Beispiel einer algebraischen Gleichung [RS S.79: x^5+x^4-x^3-x^2-2x-2], die im System der Quaternionen unendlich viele Lösungen besitzt, zeigt, daß für die Gültigkeit dieses Satzes die Kommutativität von K notwendig ist: die Quaternionen bilden nämlich einen Schiefkörper, in dem also die Beziehung b • a = a • b nicht ausnahmslos richtig ist, während die übrigen Rechenregeln, die für Körper charakteristisch sind, bestehen."
          Anmerkung S. 92  Die Kommutativität scheint hier den Status einer notwendigen  Bedingung  zu haben.
         
      B01-3 Fundstelle: S. 249 Stichwort Mengen, Abbildungen, Strukturen: Hier wird von Rechenregeln gesprochen, die sich beweisen lassen:

          Anmerkung S. 249 Damit wird hier die Kommutativitätsregel zum Satz, weil beweisbar.

      B01-4 Fundstelle: S. 311  Unter dem Stichwort "Zahlen". Auch hier wird von  Rechenregeln  gesprochen:

          Anmerkung: Das Kommutativgesetz wird durch Angabe der  Rechenregeln  erklärt mit dem
          ausdrücklichen Zusatz der Nicht-Trivialität. Interessant ist der entwicklungspsychologische Hinweis.
       



    B02  Kommutativ im Kleinen Duden der Mathematik nach Engesser (1986)
      Fundstelle S. 237: "kommutativ, svw. vertauschbar; bezeichnet auch Verknüpfungen, bei denen das Ergebnis unabhängig von der Reihenfolge der verknüpften Elemente ist. Addition und Multiplikation von Zahlen sind kommutative Verknüpfungen; Subtraktion und Division sind nicht kommutativ.
      Ist eine Verknüpfung kommutativ, so sagt man, sie erfüllt das Kommutativgesetz. Z. B. lautet das Kommutativgesetz der Multiplikation: Für alle Zahlen a, b gilt a • b = b • a. Ein Verknüpfungsgebilde mit einer kommutativen Verknüpfung bezeichnet man auch als kommutatives Verknüpfungsgebilde.
      Kommutativgesetz >  kommutativ."
      Anmerkung: Unklarer Status, insbesondere "ist... erfüllt", darüber hinaus aber eine Erklärung für den Ausdruck "Kommutativgesetz".




    B03  Mathematisches Woerterbuch von Naas & Schmid (1972)
      "Kommutativ > Algebraische Verknüpfung", darin:

          Anmerkung: Hier handelt es, wie das "heißt" nahelegt, um eine Definition.




    B04 abc fachlexikon mathematik nach Gellert et al. (1978)
     

          Anmerkung: Hier handelt es, wie das "heißt" nahelegt, um eine Definition.




    B05 Kommutativ als Eigenschaft bei Felix (1963)
       
      S. 42: "II. Eigenschaften
      Erste Frage: Ist die Operation kommutativ, d.h. ist die Reihenfolge der Elemente beliebig?"

          Anmerkung: Hier handelt es sich, wie die Überschrift "II. Eigenschaften" nahelegt, um eine Eigenschaft.



    B06 Duden Rechnen und Mathematik 1994, S. 324
     

         
              Anmerkung: Hiernach handelt es sich ganz klar um eine bedingte  Eigenschaft.
              Beispiele in W.
         




    B07 Kommutativität als Eigenschaft eines Verbandes
     

              Anmerkung: Hiernach handelt es sich um eine  Eigenschaft.




    B08 Lexikon der Mathematik, Spektrum Walz (2001f, Red.), Bd. 3, S. 143
     

          Anmerkung: Hier für das Kommutativgesetz von einer Bedingung an eine Mengenverknüpfung gesprochen und erklärt, was unter dem Kommunikationsgesetz in einer Mengenverknüpfung zu verstehen ist, was man unter der Efüllung des des Kommutativgesetzes zu verstehen hat (Definition).
       



    B09 Kommutatives Gesetz im Schüler-Rechenduden (1966) S. 117 [nicht 116], 127, 274.
     
      B09-1 Fundstelle S. 117 (Addition):   "Man kann die Summanden vertauschen (kommutatives Gesetz):
                a + b = b + a"
       
      B09-2 Fundstelle S. 127 (Arithmetik): "... Für Addieren und Multiplizieren gelten folgende allg. Gesetze: 1) Kommutatives Gesetz: Es ist a + b = b + a ; p  • q = q  • p, d. h., es ergibt sich derselbe Wert, ob man a zu b hinzuzählt oder b zu a; bzw. ob man q mal p oder p mal q nimmt, wobei a, b; p, q beliebige Zahlen sind. ..."

      B09-3 Fundstelle S. 274 (Kommutatives Gesetz):


       

            Anmerkung: Hier ist durchweg vom kommutativen Gesetz  die Rede. Zur Literaturangabe "L 9":
            v. Mangoldt-Knopp, Einführung in die höhere Mathematik, Verl. S. Hirzel, Leipzig, 1963.




    B10 Kommutativitätsgesetz und Kommutativität bei Athen & Bruhn (1974) (Register S499):
    Fundstellen Kommutativitätsgesetz 35-36, 58, 71, 73, 84, 87, 91, 94, 104-105, 111, 113, 121, 161, 301, 305
    Fundstellen Kommutativität 58, 224, [RS: 227], 234
     
      B10-1 Fundstelle S. 58: "Beispiel: Das Axiomensystem der Gruppe ist nicht vollständig, denn es kann weder die Aussage der Kommutativität noch die Aussage der Nichtkommutativität aus ihm hergeleitet werden. Es gibt Modelle für Gruppen, in denen das Kommutativgesetz gilt, und solche, in denen das Kommutativgesetz nicht gilt."

      Anmerkung: Aus diesem Zitat kann sich der Eindruck ergeben, als fehlte für die Vollständigkeit der Gruppenaxiome ein  Axiom  der Kommutativität.

      B10-2 Fundstelle S. 227:

       
      Anmerkung: Für die abelsche Gruppe ist Kommutativität offenbar das 5. Axiom.




    B11    dtv-Atlas der Mathematik Bd. 1 (Reinhardt & Soeder) (Register S. 261):
    Fundstellen kommutativ 39, 41 kommutatives Diagramm 33 — Gesetz 25, [RS: auch S. 26: Verbandsaxiome], 53.
     
      B11-01 Fundstelle S. 25  Kommutatives Gesetz

      Anmerkung: Auf der Seite 25 konnte ich den Ausdruck "Kommutatives Gesetz" nicht finden, wohl aber Ausführungen zur Kommutativität im Hinblick auf Mengenverknüpfungen, wobei hier der Eigenschaftsaspekt betont wird.

         
      B11-02 Fundstelle S. 26  Kommutativität als Verbandsaxiom

      Anmerkung: Hier ist Kommutativität offenbar ein Axiom.
       

      B11-03 Fundstelle S. 33  kommutatives Diagramm

       
      Anmerkung: Definition.
      B11-04 Fundstelle S. 39  kommutativ

      Anmerkung: Definition, wie aus "heißt" hervorgeht.
       

      B11-05 Fundstelle S. 41  kommutativ

      Anmerkung: Bedingung, Eigenschaft und Definition.
       

      B11-06 Fundstelle S. 52, 53  Kommutatives Gesetz
      Geltung der Kommutativgesetze S. 52: Rechengesetze im Halbring der natürlichen Zahlen: n + m = m + n, nm = mn.
      Beweis S. 53, damit Satz.




    Literatur (Auswahl)
    • Behnke, H.; Remmert, R.; Steiner, H.G. & Tietz, H. (1964, Hrsg.). Mathematik 1. Frankfurt a.M.: Das Fischer Lexikon.  [ISBN keine Angabe].
    • Beutelspacher, Albrecht (1992) "Das ist o.B.d.A. trivial" Tips und Tricks zur Formulierung mathematischer Gedanken. Braunschweig: Vieweg.
    • Bibliographisches Institut Mannheim (1966) Schüler-Rechenduden. Ein Helfer für Schulaufgaben. Gekürzte Ausgabe von MEYERS Großem Rechenduden Bd. I. Mannheim: BI.
    • Engesser, Hermann (1986). Der kleine Duden Mathematik. Mannheim: PI.
    • Engesser, Hermann & Scheid, Harald (1994, 5.A.). Duden. Rechnen und Mathematik. Das Lexikon für Schule und Praxis. Mannheim: Duden-Verlag.
    • Gellert, W.; Kästner, H. & Neuber, S. (1978, Hrsg.). Fachlexikon ABC Mathematik. Frankfurt: Deutsch.  Kramer, Jürg & Pippich, Anna-Maria von (2013) Von den natürlichen Zahlen zu den Quaternionen. Basiswissen Zahlbereiche und Algebra. Wiesbaden: Springer.
    • Naas, J. & Schmid, H.L. (1972-74, Hrsg.). Mathematisches Wörterbuch mit Einbeziehung der theoretischen Physik  Bd. I A-K, Bd. II. L-Z. Berlin und Leipzig: Akademie und Teubner.
    • Reinhardt, Fritz & Soeder, Heinrich (1982 f). dtv-Atlas zur Mathematik. 2 Bde. München: dtv.




    Links (Auswahl: beachte)
     



    Glossar, Anmerkungen und Fußnoten
    1) GIPT= General and Integrative Psychotherapy, internationale Bezeichnung für Allgemeine und Integrative Psychotherapie.
    __
    Anmerkung: Helmholtz (1887) spricht in Zählen und Messen, S.78, unter Berufung auf Grassmanns Ausdehnungslehre (1878) von "Axiom III. Commutationsgesetz der Addition".
    __

    Querverweise
    Standort: Die Sprache der Mathematik am Beispiel Kommutativität.
    *
    Hilfsbegriffe Metamathematik - Die Sprache der Mathematik.
    *
    Überblick Arbeiten zur Theorie, Definitionslehre, Methodologie, Meßproblematik, Statistik und Wissenschaftstheorie besonders in Psychologie, Psychotherapie und Psychotherapieforschung.
    *
    Suchen in der IP-GIPT, z.B. mit Hilfe von "google": <suchbegriff> site: www.sgipt.org
    z.B. Wissenschaft site: www.sgipt.org. 
    *
    Dienstleistungs-Info.
    *

    Zitierung
    Sponsel, R.  (DAS). Die Sprache der Mathematik am Beispiel Kommutativität aus der Sicht eines mathematisch interessierten Laien. Internet Publikation  für Allgemeine und Integrative Psychotherapie  IP-GIPT. Erlangen:  https://www.sgipt.org/wisms/mathe/sprache/dsdm01.htm
    Copyright & Nutzungsrechte
    Diese Seite darf von jeder/m in nicht-kommerziellen Verwertungen frei aber nur original bearbeitet und nicht  inhaltlich verändert und nur bei vollständiger Angabe der Zitierungs-Quelle benutzt werden. Das direkte, zugriffsaneignende Einbinden in fremde Seiten oder Rahmen ist nicht gestattet, Links und Zitate sind natürlich willkommen. Sofern die Rechte anderer berührt sind, sind diese dort zu erkunden. Sollten wir die Rechte anderer unberechtigt genutzt haben, bitten wir um Mitteilung. Soweit es um (längere) Zitate aus  ...  geht, sind die Rechte bei/m ... zu erkunden oder eine Erlaubnis einzuholen.
    Ende
    _ Die Sprache der Mathematik am Beispiel Kommutativität_ Rel. Aktuelles _Überblick_Überblick Wissenschaft _Rel. Beständiges_ Titelblatt_ Konzept_ Archiv_Region_Service iec-verlag___ _Wichtige Hinweise zu Links und Empfehlungen_ Mail: sekretariat@sgipt.org_

    korrigiert: irsf 02.11.2015



    Änderungen Kleinere Änderungen werden nicht extra ausgewiesen; wird gelegentlich überarbeitet und ergänzt.
    02.11.15