Когда мы работаем с группой (или векторным пространством, или полем), то нулевой элемент один. А из определения выше видно, что нулевых игр много. Так что естественно, что мы сейчас захотим говорить о равенстве игр (в том же смысле, в каком в геометрии есть равенство треугольников — то есть, формально, нужно было бы говорить об эквивалентности игр, но это сделает текст менее читаемым).
А как проверить, что A=B? Можно перенести B в левую часть — и получится A-B=0. А « =0 » у нас уже определено!
Точнее — операции « минус » у нас ещё нет, зато есть « плюс » и определение противоположного. Приходим к такому:
Почти-определение. Игры A и B равны, если A+(-B)=0, где (-B) — противоположная игре B игра.
У этого почти-определения есть проблема: вообще-то, противоположных B игр (как и нулевых) тоже много. Так что мы не оговорили, это должно быть верным — для любой противоположной B игры? Для какой-то? Давайте это сделаем:
Определение. Игры A и B равны, если найдётся игра D, такая, что A+D=0 и B+D=0.
Ну и давайте из этого определения извлечём какую-нибудь пользу. А именно — равные игры можно заменять друг на друга в качестве слагаемых, и это не влияет на то, кто будет выигрывать.
Теорема. Пусть игры A и B равны. Тогда для любой игры C в суммах игр A+C и B+C выигрывает один и тот же игрок.
Следствие. Взяв в качестве C пустую игру (ходить вообще нельзя никак; конечно же, это самый естественный представитель класса нулевых игр!), видим, что в самих играх A и B, в частности, выигрывает один и тот же игрок.
(Ну, собственно, если бы это утверждение не выполнялось — я бы сказал, это было бы поводом отказаться от такого « равенства ».)
Доказательство теоремы. Давайте рассмотрим сумму четырёх игр:
A+C+B+D.
С одной стороны, можно сгруппировать слагаемые как (A+C)+(B+D), и раз игра B+D нулевая — мы уже знаем, что в сумме выигрывает тот же, что и в (A+C).
С другой — можно их сгруппировать как (B+C)+(A+D), и раз игра A+D тоже нулевая — мы знаем, что в сумме выигрывает тот же, что и в (B+C).
Значит, в A+C и в B+C выигрывает один и тот же игрок.
Post #4410
1.97K
Математические байки Если есть сложение, есть ноль, дальше хочется иметь противоположный элемент. Определение. Игра B противоположна игре A, если A+B=0. Пример/предложение. Если игра A равноправная, то A+A=0. Доказательство. Симметричная стратегия: каждый раз повторяем ход…