−1

−1 (ลบหนึ่ง) เป็นจำนวนเต็มลบมากสุด ที่มากกว่า −2 แต่น้อยกว่า 0

−1 เป็นตัวผกผันการบวกของ 1 หมายความว่า เมื่อจำนวนนี้บวกกับ 1 แล้วจะได้เอกลักษณ์การบวกนั่นคือ 0

−1 สัมพันธ์กับเอกลักษณ์ของออยเลอร์นั่นคือ 

ในทางวิทยาการคอมพิวเตอร์ −1 มักใช้เป็นค่าเริ่มต้นของจำนวนเต็ม และใช้แสดงว่าตัวแปรดังกล่าวไม่มีข้อมูลที่เป็นประโยชน์

ลบหนึ่งมีสมบัติต่าง ๆ ที่คล้ายกับบวกหนึ่งแต่ต่างไปเพียงเล็กน้อยMathematical analysis and applications
 By Jayant V. Deshpande, ISBN 1-84265-189-7

 สมบัติทางพีชคณิต 
การคูณจำนวนใด ๆ กับ −1 เทียบเท่ากับการเปลี่ยนเครื่องหมายของจำนวนนั้น สิ่งนี้สามารถพิสูจน์โดยใช้กฎการกระจายและสัทพจน์ว่า 1 เป็นเอกลักษณ์การคูณ สำหรับ x ที่เป็นจำนวนจริงใด ๆ เราจะได้

เมื่อเราใช้ข้อเท็จจริงว่า จำนวนจริงใด ๆ คูณกับ 0 แล้วได้ 0 แสดงนัยโดยสมบัติการตัดออกจากสมการ

กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ

ดังนั้น (−1) ·x คือตัวผกผันของ x ซึ่งก็มีค่าเท่ากับ −x นั่นเอง

 กำลังสองของ −1 
กำลังสองของ −1 นั่นก็คือ −1 คูณด้วย −1 เท่ากับ 1 ผลที่ตามมาคือ ผลคูณของจำนวนลบสองจำนวนจะได้จำนวนบวก

สำหรับการพิสูจน์เชิงพีชคณิตของผลลัพธ์ดังกล่าว เริ่มด้วยสมการ

สมการแรกปฏิบัติตามการพิสูจน์ในตอนแรก นิพจน์ตัวหลังปฏิบัติตามนิยามของ −1 ว่าเป็นตัวผกผันการบวกของ 1 จากนั้นใช้กฎการกระจายจะได้ว่า

สมการที่สองปฏิบัติตามข้อเท็จจริงว่า 1 คือเอกลักษณ์การคูณ จากนั้นบวกด้วย 1 ทั้งสองข้างของสมการสุดท้าย จะได้

การให้เหตุผลด้านบนยังคงใช้ได้กับริงใด ๆ ก็ตาม ซึ่งเป็นมโนทัศน์ของพีชคณิตนามธรรมที่วางนัยทั่วไปจากจำนวนเต็มและจำนวนจริง

 รากที่สองของ −1 
จำนวนเชิงซ้อน i สอดคล้องกับ i2 = −1 และสามารถถือได้ว่าเป็นรากที่สองค่าหนึ่งของ −1 จำนวนเชิงซ้อน x อีกจำนวนซึ่งสอดคล้องกับสมการ x2 = −1 ก็คือ −i ส่วนพีชคณิตของควอเทอร์เนียน ซึ่งมีระนาบเชิงซ้อนด้วย สมการ x2 = −1 จะมีคำตอบมากมายเป็นอนันต์

 การยกกำลังจำนวนลบ 
การยกกำลังด้วยจำนวนจริงที่ไม่เป็นศูนย์สามารถขยายไปสู่จำนวนเต็มลบได้ เรากำหนดนิยามไว้ว่า x−1 = 1/x หมายความว่า เรานิยามให้การยกกำลังจำนวนใดจำนวนหนึ่งด้วย −1 จะได้ผลอย่างเดียวกับการหาส่วนกลับของมัน นิยามนี้ก็ได้ขยายไปสู่จำนวนเต็มลบ ทำให้กฎ xaxb = x (a + b) ยังคงอยู่เมื่อ a, b เป็นจำนวนเต็มใด ๆ 

การยกกำลังจำนวนเต็มลบก็สามารถขยายไปบนสมาชิกที่ผกผันได้ของริงใดริงหนึ่ง โดยนิยามให้ x−1 เป็นตัวผกผันการคูณของ x

−1 ที่ปรากฏถัดจากฟังก์ชันหรือเมทริกซ์นั้น มิได้หมายถึงการยกกำลังด้วย −1 แต่เป็นฟังก์ชันผกผันหรือเมทริกซ์ผกผัน ตัวอย่างเช่น f−1 (x) คือฟังก์ชันผกผันของ f (x), หรือ sin−1 (x) เป็นสัญกรณ์แบบหนึ่งของฟังก์ชันอาร์กไซน์ เป็นต้น

 การแทนในคอมพิวเตอร์ 

ระบบคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่แทนจำนวนเต็มลบโดยใช้ส่วนเติมเต็มสอง (two's complement) ในระบบเช่นนั้น −1 จะแทนด้วยค่าบิตทั้งหมดเป็น 1 ตัวอย่างเช่น จำนวนเต็มมีเครื่องหมาย (signed integer) ขนาด 8 บิตที่ใช้ส่วนเติมเต็มสอง จะแทน −1 ด้วยค่า "11111111" หรือ "FF" ในเลขฐานสิบหก ถ้าแปลค่านี้เป็นจำนวนเต็มไม่มีเครื่องหมาย (unsigned integer) บิตทั้งหมดจำนวน n บิตที่เป็น 1 จะหมายถึงค่า 2n − 1 ซึ่งเป็นค่ามากที่สุดที่ระบบ n บิตนั้นเก็บได้ จากตัวอย่างข้างต้น "11111111" ก็จะหมายถึง 28 − 1 = 255

 อ้างอิง 

หมวดหมู่:จำนวนเต็ม
หมวดหมู่:หนึ่ง