¿Por qué el orden de las operaciones es solo una convención y no un teorema sobre números reales?

Porque es solo una convención.

Operaciones como la suma y la multiplicación toman dos argumentos y luego devuelven un solo valor. Por ejemplo, eche un vistazo a la suma.

[matemáticas] +: \ R \ times \ R \ rightarrow \ R [/ matemáticas]

Podría escribir la suma de dos valores como

[matemáticas] + (4,5) = 9 [/ matemáticas]

Ahora esto ocupa bastante espacio. Preferiríamos escribir [matemáticas] 4 + 5 = 9 [/ matemáticas].

El problema con escribir nuestras operaciones en forma infija (entre los argumentos) es que cuando se mezclan varias operaciones, las cosas pueden ser ambiguas. Podemos arreglar esto usando paréntesis en cada par operado.

[matemáticas] (3+ (4 * 2)) * ((2 * 4) / 3) [/ matemáticas]

Pero usar la parálisis en todo también puede ocupar mucho espacio. Nos gustaría tener una convención para cuando los paréntesis no son necesarios, como un orden de operaciones. Si siempre tratamos los productos como sus propios objetos evaluados antes de llegar a la suma, entonces puede tomar menos espacio. Además, la resta y la división son solo versiones inversas de la suma y la multiplicación.

[matemáticas] (3 + 4 * 2) * (2 * 4) / 3 [/ matemáticas]

También puede escribir sus fórmulas en notación polaca inversa, donde inserta sus valores en una pila y luego opera periódicamente en pares de objetos en su pila

[matemáticas] 4,2, *, 3, +, 2,4, *, 3, /, * [/ matemáticas]

Esto puede ser útil para calculadoras de ingeniería como la calculadora HP de mi padre, pero es un desastre al explicar las cosas.

Las convenciones se establecieron antes del advenimiento de las calculadoras electrónicas.

El concepto de “forma más simple” fue la transformación del cómputo futuro a una versión que requirió la menor cantidad de cómputo.

Y la sucesiva reescritura de ecuaciones para documentar el progreso estuvo constantemente expuesta al riesgo de errores de transposición. Una nota en la línea 7 se omite en la línea 8 de una prueba. Un exponente se convierte en un factor por la escritura descuidada.

Cuantos menos jots expresen una expresión matemática, mejor. Menos posibilidades de error que incluso los mejores matemáticos pueden ser incapaces de detectar.

El orden de las operaciones generalmente minimiza el uso de logaritmos, división y multiplicación sobre la totalidad del cálculo.

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