추체함수

Surjective function

수학에서 굴절 함수(설사 또는 함수 위로도 알려져 있음)는 원소 x를 모든 원소 y에 매핑하는 함수 f이다. 즉, 모든 y에 대해 f(x) = y와 같은 x가 있다. 즉, 함수 코도메인의 모든 원소는 그 영역적어도 한 원소의 이미지다.[1][2] x고유할 필요는 없다. 함수 f는 하나 이상의 X 요소를 Y의 동일한 요소에 매핑할 수 있다.

이 가명으로 1935년부터 현대 고급 수학의 전시를 제시하는 시리즈 책을 쓴 프랑스 20세기 수학자들의 모임인 [3][4]니콜라스 부르바키에 의해 '굴욕적'이라는 용어와 관련 용어들이 소개되었다. 프랑스어 sur는 오버나 그 이상을 의미하며, 굴절함수의 영역 이미지가 함수의 코도메인을 완전히 덮는다는 사실과 관련된다.

어떤 기능도 그것의 코도메인을 그것의 도메인의 이미지로 제한함으로써 추론을 유도한다. 모든 굴절함수는 오른쪽 역수를 가지고 있고, 오른쪽 역수를 가진 모든 함수는 반드시 추론이다. 처절함수의 구성은 언제나 처절하다. 어떤 기능도 투약과 주입으로 분해될 수 있다.

정의

허탈함수이미지코도메인과 동일한 함수를 말한다. 로, 도메인과 Y{\ 이(가) 있는 {\displaystyle Y f= 이( 하나 이상 존재하면 percuffective이다.[1] 거부는 f: Y에서와 같이 두 개의 머리 오른쪽 화살표(U+21A0 RIGHWARDS TWORD TWORKED ARROW)[5]로 표시된다

상징적으로

: 인 경우f {\displaystyle f은(는) 다음인 경우, 인 경우, p {\ f}은(는) 굴절적이라고 한다.
, , f( )= \[2][6].

도메인X에서 codomainY까지의 비주사 함수. Y 내부의 더 작은 노란색 타원은 f이미지(또는 범위라고도 함)이다. 이미지가 코도메인 전체를 채우지 않기 때문에 이 기능은 허탈하지 않다.Y는 2단계 과정으로 색칠된다. 첫째, X의 모든 X에 대해 f(x)는 노란색으로, 둘째, Y의 나머지 모든 점은 노란색이 아닌 파란색으로 한다. f함수는 파란 포인트가 없을 때만 허탈할 것이다.
  • 설정된 X에 대해 XID 함수 ID는X 추연적이다.
  • f(n) = n mod 2로 정의된 f : Z {0, 1} 함수(, 짝수 정수도 0으로 매핑되고 홀수 정수도 1로 매핑됨)는 굴절적이다.
  • f(x) = 2x + 1로 정의 함수 f : R → R은 굴절적이다(그리고 심지어 비굴절적이다). 왜냐하면 우리는 모든 실제 숫자 y에 대해 f(x) = y: 그러한 적절한 x는 (y - 1)/2이다.
  • f(x) = x3 - 3x로 정의함수 f : R → R = x - 3x는 임의의 실수 y의 사전 이미지가 입방 다항 방정식3 x - 3x - y = 0의 솔루션 집합이고, 실제 계수를 가진 모든 입방 다항식은 최소 하나의 실제 루트를 가지기 때문에 굴절적이다. 그러나, 를 들어, y = 2의 사전 이미지가 {x = -1, x = 2}이기 때문에, 이 함수는 주입되지 않는다(그러므로, 이 함수의 사전 이미지는 모든 y, -2 ≤ y ≤ 2에 대해 둘 이상의 요소가 있다).
  • g2(x) = x2 의해 정의된 함수 g : RR x = -1과 같은 실제 숫자 x가 없기 때문에 굴절적이지 않다. 단, g(x) = x2(제한된 코도메인 포함)로 정의 함수 g : R → R≥0 부차적인데, 비음성의 실제 코도메인 Y의 모든 y에 대해 실제 영역 X에는 x2 = y와 같은 x가 적어도 하나 이상 존재하기 때문이다.
  • 자연 로그 함수 ln : (0, +biques) → R은 (양수 실수의 집합에서 모든 실수의 집합으로 매핑) 굴절적이고 짝수 이심적인 것이다. 그것의 역수인 지수함수는, 실수의 집합을 도메인으로 정의한다면, (그 범위는 양의 실수의 집합이기 때문에) 허탈하지 않다.
  • 매트릭스 지수라는 것은 모든n 매트릭스의 공간으로부터 그 자체로 지도로 볼 때 추월적이지 않다. 그러나, 일반적으로 모든n 행렬의 공간으로부터 일반적인 n×n도 선형 그룹(즉, 모든n 반전성 행렬그룹)에 이르는 지도로 정의된다. 이 정의에 따르면 매트릭스 지수(matrix indexial)는 실제 매트릭스에 대해서는 여전히 굴절적이지 않지만 복잡한 매트릭스에 대해서는 굴절적이다.
  • 데카르트 제품 A × B에서 그 요인 중 하나에 대한 투영법은 다른 요인이 비어 있지 않는 한 절망적이다.
  • 3D 비디오 게임에서 벡터는 허탈적 기능을 통해 2D 평면 스크린에 투영된다.
지도화 f : XY, 여기서 y = f(x), X = 함수 영역, Y = 함수의 범위에 의해 정의되는 데카르트 평면의 과부하 함수에 대한 해석. 범위의 모든 요소는 규칙 f에 의해 도메인의 요소에서 매핑된다. 동일한 범위 요소에 매핑되는 여러 도메인 요소가 있을 수 있다. 즉, Y의 모든 YX의 요소 x에서 매핑되며, 둘 이상의 x가 동일한 y에 매핑할 수 있다. 왼쪽: 허탈하게 만드는 도메인이 하나만 표시된다. 오른쪽: 두 개의 가능한 도메인 X1 X2 표시된다.
데카르트 평면의 비주사 함수. 함수의 일부 부분이 허탈적이긴 하지만, Y의 원소 yy = f(x)와 같은 X의 값 x를 갖는 경우, 일부 부분은 그렇지 않다. Left: Y에는 y0 있지만 X에는 y0 = f(x0)와 같은 x0 없다. 오른쪽: Y에는 y1, y, y23 있지만 X에는 y1 = f(x1), y = f2(x2), y = f(x), y3 = f(x3)와 같은 x1, x23 없다.

특성.

함수는 그것이 굴절적이거나 주입적이거나 둘 다인 경우에만 비굴적이다.

(흔히 행해지는 대로) 함수가 그 그래프로 식별되는 경우, 허탈성은 함수 자체의 속성이 아니라 매핑의 속성이 된다.[7] 이것은 코도메인과 함께 함수를 말한다. 주입도와는 달리 함수의 그래프에서만 허탈성을 읽을 수 없다.

우측 되돌릴 수 없는 함수로써 거부

함수 g : Y → X함수 f : X Y모든 y에 대해 f(g(y) = y(gf로 실행 취소할 수 있음)의 역행이라고 한다. 즉, g의 구성 f o gfg의 도메인 Y있는 ID 함수라면 g는 f의 오른쪽 역순이다. 함수 gf의 도메인 X에서 다른 순서인 go f의 구성이 ID 함수가 아닐 수 있기 때문에 f의 완전한 역순일 필요는 없다.f는 되돌리거나 "역행" g를 할 수 있지만 반드시 그것에 의해 역전될 수는 없다.

모든 함수의 역행은 필연적으로 추론이다. 모든 허탈함수가 올바른 역수를 가지고 있다는 명제는 선택의 공리와 동등하다.

f : X Y가 허탈적이고 BY부분집합이라면 f(f −1(B) = B. 따라서 B는 그 프리이미지 f −1(B)에서 회복될 수 있다.

예를 들어 위의 첫 번째 그림에는 g(C) = 4와 같은 함수 g가 있다. f(4) = C와 같은 기능도 있다. g(C)도 3과 같을 수 있다는 것은 중요하지 않다. 단지 f가 "역전"하는 만이 중요하다.

경구적 표현으로서의 거절

함수 f : X Y는 우측 취소인 경우에만 [8]굴절적이다: 어떤 함수 g,h : Y → Z가 주어지면 go f = h o f, g = h. 이 특성은 기능 및 그 구성의 관점에서 공식화되며, 범주형태와 구성의 보다 일반적인 개념으로 일반화될 수 있다. 오른쪽 취소형 형태는 경구형이라고 불린다. 구체적으로는 추체함수는 정확히 집합의 범주에 있는 인식함수다. 접두사 epi그리스 전치사 ἐπί에서 따온 것이다.

올바른 역의 어떤 형태론도 인식론이지만, 그 역행은 일반적으로 사실이 아니다. 형태론 f의 오른쪽 역 gf의 한 섹션이라고 불린다. 오른쪽 역의 형태론을 분할 인식론이라고 한다.

이항 관계로서의 거절

도메인 X와 코도메인 Y를 가진 모든 함수는 함수 그래프로 그것을 식별함으로써 XY 사이의 왼쪽 총 오른쪽 고유 이진 관계로 볼 수 있다. 도메인 X와 코도메인 Y를 가진 허탈 함수는 오른쪽 단일한 X와 Y 사이의 이진 관계가 되며 왼쪽 총계와 오른쪽 총계가 모두 된다.

추론 영역의 카디널리티

처절함수 영역의 카디널리티는 코도메인의 카디널리티보다 크거나 같다. f : X Y가 굴절 함수라면, X는 적어도 추기경 숫자의 의미에서 Y만큼의 원소를 가지고 있다.(증거는 Y의 모든 Y에 대해 함수 g : Y X를 만족시키는 f(g(y) = y가 존재한다는 것을 보여주는 선택 공리에 호소한다. g는 주입하는 것으로 쉽게 볼 수 있으므로, Y x X의 공식적 정의가 충족된다.)

구체적으로는 X와 Y가 모두 동일한 수의 원소를 가지고 유한한 경우, f : XYf가 주입적인 경우에만 추연적이다.

XY의 두 세트가 주어졌을 때,* X notation Y라는 표기법은 X가 비어 있거나 Y에서 X로 추론하는 데 사용된다. 선택 공리를 사용하면 X * YY * X가 함께 슈뢰더-베른슈타인 정리의 변종인 Y = X를 암시한다는 것을 알 수 있다.

구성 및 분해

허탈함수의 구성은 항상 허탈함수: fg가 모두 허탈함수이고, g의 코도메인이 f의 영역과 같다면 f o g는 허탈함수다. 반대로 f o g가 허탈적이라면 f는 허탈적(그러나 g, 먼저 적용된 함수, 그럴 필요는 없다)이다. 이러한 속성은 집합 범주의 거절에서 어떤 범주의 어떤 경시현상까지 일반화한다.

모든 기능은 투사 및 주입으로 분해될 수 있다. 모든 함수 h : X → Z에 대해 h = g o f와 같은 분사 f : X Y, 그리고 주입 g : Y Z가 존재한다. 이를 확인하려면 Yzh(X)에 있는 사전 이미지 집합으로−1 정의하십시오. 이 프리이미지들은 분리되어 있고 칸막이 X이다. 그런 다음 f는 각 x를 포함하는 Y의 요소로 운반하고, g는 각 y의 요소를 h가 점을 보내는 Z의 점으로 운반한다. 그러면 f는 투영지도이기 때문에 허탈하고, g는 정의에 의해 주입된다.

유도분사 및 유도분사

어떤 기능이라도 코도메인을 그 범위로 제한함으로써 추론을 유도한다. 어떤 처절함수는 주어진 고정된 이미지에 매핑되는 모든 인수를 접음으로써 그 영역의 지수에 정의된 편차를 유도한다. 더 정확히 말하면, 모든 투영 f : A B는 다음과 같은 투영으로 간주될 수 있다. A/~는 다음과 같은 동등성 관계에서 A동등성 등급이 되도록 한다: f(x) = f(y)인 경우에만 x ~ y. 동등하게, A/~는 f 아래의 모든 사전 이미지의 집합이다. 렛츠 P(~) : AA/~의 각 x를 등가 등급[x]~으로 보내는 투영지도가 되고 fP : A/~BfP([x]~ = f(x)가 주는 잘 정의된 함수다. 그러면 f = fP o P(~)가 된다.

거절의 공간

AB가 고정되어 있으면 A ↠ B의 기각 집합을 형성할 수 있다. The cardinality of this set is one of the twelve aspects of Rota's Twelvefold way, and is given by , where denotes a Stirling number of t그는 이류다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b "Injective, Surjective and Bijective". www.mathsisfun.com. Retrieved 2019-12-07.
  2. ^ a b "Bijection, Injection, And Surjection Brilliant Math & Science Wiki". brilliant.org. Retrieved 2019-12-07.
  3. ^ Miller, Jeff, "Injection, Surjection and Bijection", Earliest Uses of Some of the Words of Mathematics, Tripod.
  4. ^ Mashaal, Maurice (2006). Bourbaki. American Mathematical Soc. p. 106. ISBN 978-0-8218-3967-6.
  5. ^ "Arrows – Unicode" (PDF). Retrieved 2013-05-11.
  6. ^ Farlow, S. J. "Injections, Surjections, and Bijections" (PDF). math.umaine.edu. Retrieved 2019-12-06.
  7. ^ T. M. Apostol (1981). Mathematical Analysis. Addison-Wesley. p. 35.
  8. ^ Goldblatt, Robert (2006) [1984]. Topoi, the Categorial Analysis of Logic (Revised ed.). Dover Publications. ISBN 978-0-486-45026-1. Retrieved 2009-11-25.

추가 읽기