함수의 모든 값 집합
f {\displaystyle f} 는 도메인 X {\displaystyle X} 에서 코드메인 Y {\displaystyle Y} 까지의 함수입니다. Y {\displaystyle Y } 내 의 노란색 타원형은 f. {\displaystyle f} 의 이미지입니다.} 수학 에서 함수 의 이미지 는 함수가 생성할 수 있는 모든 출력 값의 집합입니다.
보다 일반적으로 도메인 의 특정 서브셋 A의 각 요소 에서 특정 함수 f{ displaystyle f} 를 평가하면 f{displaystyle f} 아래(또는 f{displaystyle f})에 "A\displaystyle A 의 이미지"라고 하는 세트가 생성됩니다. 마찬가지로, 특정 서브셋 B 의 역이미지(또는 프리이미지)도 마찬가지입니다. f 코드메인 의 {\displaystyle f} 는 B.\displaystyle B의 멤버 에 매핑되는 도메인의 모든 요소의 집합입니다. }
이미지 및 역이미지는 함수뿐만 아니라 일반 이진 관계에도 정의할 수 있습니다.
정의. "이미지"라는 단어는 세 가지 관련된 방법으로 사용된다. 이러한 정의에서 f : X → Y (\displaystyle f:X\to Y) 는 집합 X(\displaystyle X) 에서 집합 Y(\displaystyle Y) 까지의 함수 입니다.
요소 이미지 x(\displaystyle x) 가 X(\displaystyle X) 의 멤버인 경우 f(\displaystyle x), f( x ), f(\displaystyle f( x) 의 아래에 있는 x (\displaystyle x) 의 이미지는 f(\displaystyle f(x) 의 값 입니다. ly는 인수 x의 f.\ displaystyle f.\ displaystyle x. 의 출력으로 알려져 있습니다.
함수 f( x ) = y . \displaystyle f(x) = y.\displaystyle f( x ) = y.\displaystyle f(x ) 와 같이 함수 영역 에 x(\displaystyle x) 가 있는 경우 함수 f(\displaystyle y) 는 "값 y" 또는 "값 으로 취한다 . isplaystyle S,} f {\displaystyle f} f {\displaystyle s} f {\displaystyle f} f {\displaystyle s} f {\displaystyle f(x)\in S.} 단, f {\displaystyle f} 는 S.\ display style S. 의 모든 값 을 취한다고 합니다 . yle f 는 S {displaystyle S} "로 평가 됩니다.즉, f {displaystyle f} 도메인의 모든 점 x {\displaystyle x} 에 대해 f( x ) s S {\displaystyle f(x)\in S를 의미 합니다.
서브셋 이미지 전체적으로 f : X → Y(\displaystyle f:X\to Y) 를 함수로 합니다 . X의 서브셋 A(\displaystyle A) 의 f(\ displaystyle f) 아래 의 이미지 는 A 의 모든 f(\ displaystyle f(a ) 집합입니다. f [ A ] 、 { displaystyle f(A) 또는 f(a ) 로 표시 됩니다. ion. set-builder 표기법을 사용하여 이 정의는 다음과 같이 기술할[1] [2] 수 있습니다.
f [ A ] = { f ( a ) : a ∈ A } . (\displaystyle f[A]=\{f(a):a\in A\}). }
이로 인해 함수 f [ ] : P ( X ) → P ( Y ) , {\displaystyle f[ , \cdot , }가 유도됩니다. {\mathcal {P}}(X) ~ {\mathcal {P}}(Y) 여기 서 P(\displaystyle {P})(S) 는 집합 S의 멱집합 , 즉 S(\displaystyle S;) 의 모든 부분 집합입니다. 자세한 내용은 for 표기법 을 참조하십시오.
함수의 이미지 함수 의 이미지는 전체 도메인 의 이미지 이며, 함수의 [3] 범위라고도 합니다."range"라는 단어는 일반적으로 f.\displaystyle f 의 코드메인 을 의미하기도 하므로 이 마지막 사용은 피해야 합니다. }
이진 관계로의 일반화 R(\displaystyle R) 이 X × Y , {\displaystyle X\times Y}의 임의의 바이너리 관계인 경우 , 일부 X 의 경우 세트 {y\in Y:xRy{일부 }}xin X의 경우 {\text}} 은( 일부 } xin X의 경우)의 이미지 또는 {\displaystyle}의 범위 라고 불립니다. {\displaystyle\{x\in X:xRy{\text{일부 }}y\in Y\}}} 는 R의 도메인 이라고 불립니다.{\displaystyle R}
반전 이미지 「Preimage」는 여기서 리다이렉트 됩니다. 해시 함수에 대한 암호화 공격은 preimage 공격 을 참조하십시오. f {\displaystyle f} 를 X {\displaystyle X}에서 Y {\displaystyle Y} 까지의 함수로 합니다 . f , {\displaystyle f}, f - 1 [B ], {\displaystyle f^-1 }[B], {\displaystyle F^-1} 의 서브셋 은 다음 과 같습니다. y
f − 1 [ B ] = { x ∈ X : f ( x ) ∈ B } . ({displaystyle f^{-1}[B]={x\in X,:,f(x)\in B\}). }
기타 표기법으로는 f - 1 ( B ){ displaystyle f^ { - 1 ( B )및 f - ( B ).{ displaystyle f^ { - } ( B )가 있습니다 . } f - 1 [ { y } { displaystyle f^ { - 1 } [ \ { y \ } } , f - 1 [ y ] , { displaystyle f ^ { - 1 } [ y , } 로 나타나는 싱글톤 세트의 역이미지는 섬유 또는 섬유 또는 섬유 또는 y.display style y . Y(\displaystyle Y) 요소 의 모든 섬유 세트는 Y(\ displaystyle Y) 에 의해 색인화 된 세트 패밀리입니다.
예를 들어 함수 f( x ) = x 2의 경우 {4 } {displaystyle \{4\} 의 역이미지는 {- 2 , 2 } 가 됩니다.{displaystyle \{-2, 2\}} 다시 , 혼동의 위험이 없는 경우 f - 1 [B] {displaystyle f-{1} 이 됩니다. {-1}(B) 및 f-1 ({ displaystyle f^{-1}) 은 Y({displaystyle Y})의 멱집합에서 X({displaystyle X}) 의 멱집합으로 생각할 수도 있습니다. f - 1 (\displaystyle f^{-1}) 표기법 은 b의 일반적인 역함수 와 일치하지만 혼동해서는 안 됩니다.f {\displaystyle f} 아래 의 B {\displaystyle B} 의 반전 이미지가 f - 1 . {\displaystyle f^{-1} 아래의 B {\displaystyle B} 의 이미지 인 경우. }
이미지 및 반전 이미지 표기법 이전 섹션에서 사용한 기존 표기법에서는 원본 함수 f: X → Y ({displaystyle f:X\to Y) 를 세트 이미지 함수 f: P( X ) → P( Y ) {displaystyle f:{\mathcal {P}}(X)\to {P}(Y) 와 구별하지 않습니다. e 반전 이미지 함수(파워셋과 다시 관련됨). 올바른 콘텍스트를 지정하면 표기법이 가볍고 일반적으로 혼동을 일으키지 않습니다. 그러나 필요한 경우, 대안은 영상의 명시적 이름을 파워 세트 간의 함수로 지정하는 것입니다.
화살표 표기법 f → : P ( X ) → P ( Y ) → { displaystyle f^ { \ rightarrow } : { \ mathcal { P } ( X ) \ to { mathcal { P } ( Y ) → { f ( a ) a } { displaystyle f^ {\ rightarrow } ( A } → { F } } } = { displaystylightarrow } f ← : P ( Y ) → P ( X ) → { displaystyle f^ { \ left arrow } : { \ mathcal { P } ( Y ) \ to { mathcal { P } = { a f X F ( a ) ( B } = { display styleftarrow f^ { \ } 별 표기법 f → f → {\ displaystyle f^{\rightarrow}} 이 아닌 P( Y ) → P( Y ) {\displaystyle f_{\star}:{\ mathcal {P}(X)\to \ mathcal {P}(Y)} f ← {displaystyle f^{\leftarrow}} 이 아닌 P(X ) → P( X ) {displaystyle f^{\star}:{\mathcal {P}(Y)\to {P}}(X)} 기타 용어 수리논리 및 집합론 에 사용 되는 f [ A ] \ displaystyle f [ A ]의 대체 표기법은 f a A .\ display f' 입니다.} [6] [7] 일부 텍스트에서는 f의 이미지 를 f의 범위 라고[citation needed ] 하지만, range라는 단어는 f.\displaystyle f 의 코드메인 을 의미하기 때문에 이 사용은 피해야 합니다. } 예 f : { 1 , 2 , 3 } → { a , b , c , d } { { displaystyle f:\{1, 2, 3 \ } \ to \ { a, b , c , d \ } 。 { displaystyle \ left \ { \ respir { 1 } \ map, \ sto \ \ \ sto \ sto \ to \ to \ \ to \ map a , \ }로 정의 됩니다.\ end{filename}}\right. }
f {\displaystyle f} 아래 에 있는 세트 { 2 ,3}({ displaystyle \2 , 3\})의 이미지 는 f({ 2 , 3}) ={ displaystyle f} =\{a , c\} 입니다 .\displaystyle f} 의 이미지 는 {, } \c. { 1 , 2 }. { { displaystyle f^ { - 1 } = \ { { { displaystyle \ { a , b } = { 1 , 2 }. { { displaystyle f^ { - 1 } ( { a , b } ) = { 1 }. { displaystyle f^ { a } ( { a , b \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ) } } } } } } } 。{\}=\emptyset.} f : R → R {\displaystyle f:\mathbb {R} \to \mathbb {R} f ( x ) = x 2 . {\displaystyle f(x ) = x^{ 2 } .}
f {\displaystyle f} 아래 의 {-2 , 3\} {displaystyle \{- 2 ,3 \}} 의 이미지 는 f({- 2 ,3\}) = {displaystyle f} 의 이미지 는 R + {\ displaystyle f} {\mathbb} 입니다. {4,9}{\displaystyle\와 같이{4,9\}의 f{\displaystyle f}아래의 preimage}− f{\displaystyle f}의 1({4,9})){− 3, − 2,2,3}.{\displaystyle f^{)}(){4,9\})=\{-3,-2,2,3\}.}정해진 N의 preimage){n∈ R:n<0}{\displaystyle N=\{n\in \mathbb{R}:n<, 0\}}은 빈 sf은12월, b 왜냐하면 음수는 실수의 집합에 제곱근을 가지고 있지 않기 때문이다. f : R 2 → R {{style f:\mathbb {R} ^{2 }\to \mathbb {R} } f f ( x , y ) = x 2 + y 2 . { { displaystyle f ( x , y ) = x ^{2 } + y ^{ 2} } 로 정의됩니다.}
f - 1 ( { a } ) ( { displaystyle f^ { - 1 ( { a \ } ))는 a > 0 , a = 0 또는 a = 0, { \ text { }\ a (각각각)에 따라 원점 , 원점 자체 및 빈 세트 를 둘러싼 동심원형 입니다.( 0 0 , \ display a \ geq 0 , \ display style f^ { - 1 ( { a } ) display R 2 ( x , y )\ in \ mathbb { R } ^ { } )는 모두 (x , y )의 집합이며, x + y style 2 를 만족 합니다. . { displaystyle } 。 } ) M {\displaystyle M} 이 매니폴드이고 θ : T M → M {\displaystyle \pi: TM\to M은 접선 번들 TM에서 M, {displaystyle M}, {displaystyle M}, {displaystyle \pi} 의 파이버 는 x m M 의 접선 공간 T x ( M )입니다.이것도 M입니다 . 지수군 은 동형상 입니다.
특성. 실수 R, \displaystyle \mathbb {R}, 에 근거한 반례 f : R → R {\displaystyle f :\mathbb {R} \to \mathbb {R} 은( 는) x † x 2, {\displaystyle x\mapsto x^{ 2} 로 정의됩니다.평등은 일반적으로 필요로 한다는 것을 보여준다 일부 법률에는 적용되지 않습니다. 동일하지 않은 세트를 나타내는 이미지: f ( A ) 、 f ( A ) 、 f ( B ) . \ displaystyle f \ left ( A \ cap B \ right ) \ subsetneq f ( A ) \ cap f ( B ) 。 } 세트 A = [ - 4 , 2 ] { displaystyle A = [ - 4 , 2 ] 및 B = [ - 2 , 4 ] { displaystyle B = [ - 2 , 4 ] { displaystyle x } - 축 바로 아래에 파란색으로 표시 된 반면 , A 3 = [ - 2 , 2 ][ 2 ] { displaystyle A _ 2 ][ 2 ] 는 파란색으로 표시됩니다. f ( f − 1 ( B 3 ) ) ⊊ B 3 . (\displaystyle f\left(f^{-1}\left(B_{3}\right)\subsetneq B_{3}). } f − 1 ( f ( A 4 ) ) ⊋ A 4 . (\displaystyle f^{-1}\left(f\left(A_{4}\오른쪽)\supsetneq A_{4}). }
일반 모든 함수 f : X → Y {\displaystyle f:X \ to Y} 및 A {\displaystyle A\subseteq X} 및 B {\ displaystyle B\subseteq Y} 에 대해 다음 속성이 유지됩니다.
이미지 프리이미지 f ( X ) ⊆ Y {\displaystyle f(X)\subseteq Y} f − 1 ( Y ) = X {\displaystyle f^{-1}(Y)=X} f ( f − 1 ( Y ) ) = f ( X ) {\displaystyle f\left(f^{-1}(Y)\right)=f(X)} f − 1 ( f ( X ) ) = X {\displaystyle f^{-1}(f(X)=X} f ( f − 1 ( B ) ) ⊆ B \displaystyle f\left(f^{-1}(B)\right)\subseteq B} (B f f ( X ) ;{ displaystyle B \ subseteq f ( X ) ; } (예를 들어 f { displaystyle f} 가 [8] [9] 돌출형인 경우 ) f − 1 ( f ( A ) ) ⊇ A \displaystyle f^{-1}(f(A)\supseteq A} (f {\displaystyle f}[8] [9] 가 주입식 인 경우) f ( f − 1 ( B ) ) = B ∩ f ( X ) {\displaystyle f(f^{-1)(B) =B\cap f(X)} ( f A ) − 1 ( B ) = A ∩ f − 1 ( B ) \displaystyle \left(f\vert _{A}\right)^{-1}(B)= A\cap f^{-1}(B)} f ( f − 1 ( f ( A ) ) ) = f ( A ) {\displaystyle f\left(f^{-1}(f(A)\right)=f(A)} f − 1 ( f ( f − 1 ( B ) ) ) = f − 1 ( B ) {\displaystyle f^{-1}\left(f\left(f^{-1}(B)\right)\right)=f^{-1}(B)} f ( A ) = ∅ 만약이라면 A = ∅ {\displaystyle f(A)=\varnothing,{\text{if and only if }}},A=\varnothing} f − 1 ( B ) = ∅ 만약이라면 B ⊆ Y ∖ f ( X ) \displaystyle f^{-1}(B)=\varnothing, {\text{ if and only if }},B\subseteq Y\setminus f(X)} f ( A ) ⊇ B 만약이라면 존재하다 C ⊆ A 그렇게 해서 f ( C ) = B {\displaystyle f(A)\supseteq B, {\text{이(가) 있는 경우에만}{\text{}C\subseteq A{\text{이(가) 있는 경우}f(C(C)= B} f − 1 ( B ) ⊇ A 만약이라면 f ( A ) ⊆ B {\displaystyle f^{-1}(B)\supseteq A, {\text{if and only if }},f(A)\subseteq B} f ( A ) ⊇ f ( X ∖ A ) 만약이라면 f ( A ) = f ( X ) \displaystyle f(A)\supseteq f(X\setminus A), {\text{if and only if }},f(A)=f(X)} f − 1 ( B ) ⊇ f − 1 ( Y ∖ B ) 만약이라면 f − 1 ( B ) = X \displaystyle f^{-1}(B)\supseteq f^{-1}(Y\setminus B), {\text{if and only if }},f^{-1}(B)=X} f ( X ∖ A ) ⊇ f ( X ) ∖ f ( A ) \displaystyle f(X\setminus A)\supseteq f(X)\setminus f(A)} f − 1 ( Y ∖ B ) = X ∖ f − 1 ( B ) {\displaystyle f^{-1}(Y\setminus B)=X\setminus f^{-1}(B)} [8] f ( A ∪ f − 1 ( B ) ) ⊆ f ( A ) ∪ B \displaystyle f\left(A\cup f^{-1}(B)\right)\subseteq f(A)\cup B} [10] f − 1 ( f ( A ) ∪ B ) ⊇ A ∪ f − 1 ( B ) {\displaystyle f^{-1}(f(A)\cup B)\supseteq A\cup f^{-1}(B)} [10] f ( A ∩ f − 1 ( B ) ) = f ( A ) ∩ B {\displaystyle f\left(A\cap f^{-1}(B)\right)=f(A)\cap B} [10] f − 1 ( f ( A ) ∩ B ) ⊇ A ∩ f − 1 ( B ) {\displaystyle f^{-1}(f(A)\cap B)\supseteq A\cap f^{-1}(B)} [10]
기타:
f ( A ) ∩ B = ∅ 만약이라면 A ∩ f − 1 ( B ) = ∅ {\displaystyle f(A)\cap B=\varnothing, {\text{ if and only if }},A\cap f^{-1}(B)=\varnothing} 다기능 함수 f : X → Y {\displaystyle f:X\to Y} 및 g : Y → Z {\displaystyle g: 서브셋 A {\displaystyle A\subseteq X} 및 C {\ z}, {\displaystyle C\subseteq Z} 의 Y\to Z에는 다음 속성이 있습니다.
( g ∘ f ) ( A ) = g ( f ( A ) ) \displaystyle (g\display f)(A)=g(f(A)) } ( g ∘ f ) − 1 ( C ) = f − 1 ( g − 1 ( C ) ) {\displaystyle (g\display f)^{-1}(C)=f^{-1}(g^{-1)(C) } 도메인 또는 코도메인의 여러 서브셋 함수 f : X → Y (\displaystyle f:X\to Y) 및 하위 집합 A, B x X(\displaystyle A,B\subseteq X) 및 S, T y Y(\displaystyle S,T\subseteq Y) 의 경우 다음 속성을 유지합니다.
이미지 프리이미지 A ⊆ B 암시하다 f ( A ) ⊆ f ( B ) {\displaystyle A\subseteq B, {\text{는 }},f(A)\subseteq f(B)} S ⊆ T 암시하다 f − 1 ( S ) ⊆ f − 1 ( T ) {\displaystyle S\subseteq T,{\text{의미}},f^{-1}(S)\subseteq f^{-1}(T)} f ( A ∪ B ) = f ( A ) ∪ f ( B ) {\displaystyle f(A\cup B)=f(A)\cup f(B)} [10] [11] f − 1 ( S ∪ T ) = f − 1 ( S ) ∪ f − 1 ( T ) {\displaystyle f^{-1}(S\cup T)=f^{-1}(S)\cup f^{-1}(T)} f ( A ∩ B ) ⊆ f ( A ) ∩ f ( B ) \displaystyle f(A\cap B)\subseteq f(A)\cap f(B)} [10] [11] (f {\displaystyle f}가[12] 주입식 인 경우) f − 1 ( S ∩ T ) = f − 1 ( S ) ∩ f − 1 ( T ) {\displaystyle f^{-1}(S\cap T)=f^{-1}(S)\cap f^{-1}(T)} f ( A ∖ B ) ⊇ f ( A ) ∖ f ( B ) \displaystyle f(A\setminus B)\supseteq f(A)\setminus f(B)} [10] (f {\displaystyle f}가[12] 주입식 인 경우) f − 1 ( S ∖ T ) = f − 1 ( S ) ∖ f − 1 ( T ) {\displaystyle f^{-1}(S\setminus T)=f^{-1}(S)\setminus f^{-1}(T)} [10] f ( A △ B ) ⊇ f ( A ) △ f ( B ) \displaystyle f\left(A\삼각 B\오른쪽)\supseteq f(A)\삼각 f(B)} (f {\displaystyle f}가 주입식 인 경우) f − 1 ( S △ T ) = f − 1 ( S ) △ f − 1 ( T ) {\displaystyle f^{-1}\left(S\삼각 T\오른쪽)=f^{-1}(S)\삼각 f^{-1}(T)}
교집합 과 결합 의 (부울 ) 대수에 대한 영상과 사전 영상과 관련된 결과는 하위 집합 쌍뿐만 아니라 하위 집합의 모든 컬렉션에 대해 작동한다.
f ( ⋃ s ∈ S A s ) = ⋃ s ∈ S f ( A s ) \displaystyle f\left(\bigcup _{s\in S}A_{s}\right)=\bigcup _{s\in S}f\left(A_{s}\right) f ( ⋂ s ∈ S A s ) ⊆ ⋂ s ∈ S f ( A s ) \displaystyle f\left(\displaystyle f\left(\bigcapabit _{s}A_{s}\right)\subseteq \bigcapit _{s}f\left(A_{s}\right)} f − 1 ( ⋃ s ∈ S B s ) = ⋃ s ∈ S f − 1 ( B s ) {\displaystyle f^{-1}\left(\bigcup _{s\in S}B_{s}\right)=\bigcup _{s\in S}f^{-1}\left(B_{s}\right)} f − 1 ( ⋂ s ∈ S B s ) = ⋂ s ∈ S f − 1 ( B s ) {\displaystyle f^{-1}\left(\bigcape _{s\in S}B_{s}\right)=\bigcape _{s\in S}f^{-1}\left(B_{s}\right)} (여기서 S(\displaystyle S) 는 무한, 셀 수 없을 정도 로 무한할 수 있습니다.)
위에서 설명한 부분 집합의 대수에 관해, 역이미지 함수는 격자 동형사상 이며, 반면 이미지 함수는 반격자 동형사상일 뿐이다(즉, 항상 교차점을 보존하는 것은 아니다).
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