Тождество — равенство, справедливое при любых допустимых значениях входящих в него переменных.
Например, тождествами являются равенства
С тождеством можно выполнять равносильные преобразования: прибавлять одно и то же число (или выражение) к обеим частям, вычитать из обеих частей одно и то же число (или выражение), умножать или делить обе части на одно и то же ненулевое число (или выражение).
Например, из формулы площади параллелограмма (где — основание, — высота) можно выразить высоту , разделив обе части равенства на длину основания : .
Пусть величины в обеих частях равенства неотрицательны. Тогда равносильными будут ещё два преобразования: возведение в квадрат обеих частей равенства и извлечение квадратного корня из обеих частей равенства.
Например, из формулы площади квадрата можно выразить длину а его стороны: , откуда .
При применении равносильных преобразований к тождественному равенству мы снова получаем тождественное равенство.
Пример 1. Определите, какое из приведённых ниже выражений тождественно равно выражению .
1) ;
2) ;
3) ;
4) .
Решение.
Определим, какие из указанных выражений можно преобразовать к виду .
1)
2)
3)
4)
Таким образом, только выражение тождественно равно выражению .
Ответ: 3.