−1

−1은 1의 덧셈의 역원, 즉 1에 더해 덧셈의 항등원인 0이 되는 수이다. −2보다 크고 0보다 작은 음의 정수이다.

대수적 성질 
어떤 수에 −1을 곱하면 부호가 바뀐다. 이는 곧 어떤 수 에 대해 라는 말과 같다. 이는 1이 곱셈의 항등원이라는 사실과 분배법칙을 통해 다음과 같이 증명할 수 있다.

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0곱하기 가 0이라는 사실은 다음과 같이 증명한다.

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따라서 정리하면 이므로, 은 의 덧셈의 역원이 된다.

−1의 제곱 
−1의 제곱은 1이다. 따라서 어떤 두 음수를 곱하면 항상 양수가 나온다.

이를 대수적으로 증명하기 위해 우선 다음의 항등식을 보자.

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첫 번째 항등식은 윗 문단에서, 두 번째 항등식은  −1이 1의 덧셈의 역원이라는 사실에서 나온다. 이제 분배법칙을 적용하면 식을 다음과 같이 나눌 수 있다.

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−1 곱하기 1이 −1이 되는 까닭은 1이 덧셈의 항등원이기 때문에 그렇다. 이제 양변에 1을 더하면 다음의 결과를 얻을 수 있다.

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위의 논의는 정수와 실수를 일반화한 추상대수학적 개념인 환에서 항상 성립한다.

다시 정리하면 다음과 같다.이므로,

여기에서 분배 법칙을 사용하면,

이 된다. −1을 왼쪽으로 이항하면

이 얻어진다.

−1의 제곱근 
−1의 제곱근은 실수 안에선 찾을 수 없고, 복소수 안에서 찾아야한다. 복소수 의 제곱이 −1이기 때문에 이를 −1의 제곱근 중 하나로 본다. 다른 제곱근 중 하나는 −이다. 사원수로 논의를 확장하면 −1의 제곱근은 무수히 많다.

기타 성질 

 
 
  (허수 단위)
 
 모든 정수는 −1을 약수로 가진다.
 −1은 가장 큰 음의 정수이다.
 −1의 역수는 −1이다.
 −1의 반수는 1이다
ㅡ1×4=ㅡ4

각주 

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