MD-liburua/Multzo-teoria

3. Gaia: Multzoak. Erlazioak. Funtzioak

aldatu

3.1 Sarrera

aldatu

Lehendabizi, multzo-teoriaren oinarrizko kontzeptuak aztertzen hasiko gara; ondoren, multzo baten elementuen arteko erlazioak ikusiko ditugu; eta bukatzeko, bi multzoren arteko funtzioak landuko ditugu.

Logikaren kontzeptuek lotura handia dute multzo-teoriarekin, eta gai honetan ikasiko ditugun froga asko kontzeptu horietan daude oinarriturik.

, eta zeinuez gain, idazkera hau ere erabiliko dugu:

: “halabeharrez”, “orduan”. adierazpenak esanahi hau du: “ -ren ondorio logikoa da”, hau da, egiazkoa bada, -k ere egiazkoa izan behar du; eta honela irakurriko dugu: “baldin halabeharrez ”, “baldin orduan ”, “ baldintza nahikoa da -rako”, “ baldintza beharrezkoa da -rako”.

: “baldin eta soilik baldin”. adierazpenak esanahi hau du: “”; eta honela irakurriko dugu: “ baldin eta soilik baldin ”, “ baldintza nahikoa eta beharrezkoa da -rako”.

: “bakoitzeko”, “guztietarako”, “edozein”. Zenbatzaile unibertsala da. honela irakurriko dugu: “ bakoitzeko”, “ guztietarako”, “edozein ”.

: “existitzen da”, “badago”. Zenbatzaile existentziala da. honela irakurriko dugu: “badago (gutxienez) (bat)”, “(gutxienez) bat existitzen da”.

: “bakar bat existitzen da”, “existitzen da eta bakarra da”.

: “ez dago”, “ez da existitzen”.

3.2 Multzoak

aldatu

3.2.1 Multzoak eta azpimultzoak

aldatu

Senaz, multzo bat ongi definitutako objektuen bilduma bat da. Objektu horiek elementu deitzen dira, multzoaren elementuak.

Ongi definitutako bilduma esaten dugunean, esan nahi dugu, edozein objektu izanik, erabaki ahal izango dugula objektu hori multzoaren elementua den, edo ez.

Multzo bat bi eratan defini dezakegu:

  • Hedapenaren arabera: bere elementu guztiak banan-banan aipatuz,
  • Ulermenaren arabera: Bere elementuen ezaugarriak erakusten dituzten propietateak aipatuz,

Idazkera. Oro har, multzoak letra larriz izendatuko ditugu (, , , , ), eta elementuak letra xehez .

objektua multzoaren elementua dela esateko idatziko dugu ( barne , multzoan dago, multzoaren elementua da). objektua multzoaren elementua ez dela esateko, idatziko dugu.

3.1 Adibidea. bada, , idatz ditzakegu.

Maiz erabiltzen diren multzo batzuk sinbolo bereziez adierazten dira:

Zenbaki arrunten multzoa: .

Zenbaki osoen multzoa: .

Zenbaki arrazionalen multzoa: .

Zenbaki errealen multzoa: .

Zenbaki konplexuen multzoa: .

-ren desberdinak diren zenbaki arrunten multzoa (edo zenbaki oso positiboen multzoa):

.

Antzeko eran, , , , , , , , , .

3.2 Definizioa. Elementu kopuru finitua duen multzo bat izanik, multzoaren elementu kopuruari multzoaren kardinal deituko diogu eta honela adieraziko dugu: , edo .

3.3 Adibidea. bada, izango da.

3.4 Definizioa. multzoa multzoaren azpimultzoa dela esango dugu, eta idatzi, multzoaren elementu guztiak multzoaren elementuak badira. Hau da,

betetzen bada.

Adierazpen hauek ere erabiliko ditugu: multzoaren partea da; multzoa multzoan dago; multzoak multzoa barruan dauka.

ez bada multzoaren azpimultzoa, idatziko dugu. Kasu horretan gutxienez multzoaren elementu bat ez dago multzoan:

Ohar gaitezen, edozein multzo izanik, ondoko hau betetzen dela:

3.5 Adibidea. eta badira, eta betetzen dira.

3.6 Definizioa. eta multzoak berdinak direla esango dugu, eta idatziko dugu, elementu berak badauzkate. Hau da,

betetzen bada; edo gauza bera dena, eta betetzen badira.

3.7 Definizioa. multzoa multzoaren azpimultzo propioa da, eta idatziko dugu, bada, baina ; hau da,

eta

betetzen badira.

Honela ere esan dezakegu: multzoa multzoaren parte propioa da, edo multzoa zeharo dago multzoan, edo multzoak multzoa zeharo barruan dauka.

3.8 Adibidea. baditugu, betetzen da.

Multzoaren kontzeptua zabalduz, definizio hauek eman ditzakegu:

3.9 Definizioa. Elementurik ez duen multzoari multzo huts deituko diogu. adierazten da.

Ohar gaitezen dela; izan ere, elementurik ez duen multzoa den bitartean, elementu bakarra duen multzo bat da, elementu hori izanik. Bestalde, dela ere esan behar dugu; elementurik ez duen multzoa delako eta zenbaki bat delako. Azkenik, , elementurik ez duen multzoa delako eta, elementu bakarra, , duen multzo bat delako.

Horrez gain, edozein multzo izanik,

Izan ere,

betetzen da, beti faltsua delako. (Ba al dago multzoan elementuren bat multzoan ez dagoena?)

3.10 Definizioa. Elementu guztiak dituen multzoari multzo unibertsal edo erreferentzi multzo deituko diogu. izendatuko dugu.

Esate baterako, zenbaki errealen propietateak aztertzen ari bagara, hartuko dugu multzo unibertsaltzat.

edozein multzo izanik,

betetzen da. Izan ere,

beti betetzen da, beti delako egiazkoa.

3.11 Definizioa. multzo bat izanik, multzoaren parteen multzo edo multzoaren potentzia multzo deituko diogu elementutzat multzoaren azpimultzo guztiak dituenari. adieraziko dugu.

3.12 Adibidea. bada,

izango da.

finitua bada eta bada,

beteko da.

3.2.2 Multzoen arteko eragiketak

aldatu

Izan bitez eta bi multzo.

3.13 Definizioa.

  • bada,

    multzoari multzoaren multzo osagarri multzoan deituko diogu, eta idatziko dugu.

    (unibertsala) bada, multzoari multzoaren multzo osagarri bakarrik deituko diogu eta adieraziko dugu.

    Multzo baten osagarria
  • Ondoko multzo honi eta multzoen arteko ebakidura multzo deituko diogu eta adieraziko dugu:

    Bi multzoren arteko ebakidura

    bada, eta multzo disjuntuak direla esango dugu.

  • Ondoko multzo honi eta multzoen arteko bildura multzo deituko diogu eta adieraziko dugu:

    Bi multzoren arteko bildura

    eta multzo disjuntuak badira, eta multzoen arteko bildura sinboloaren gainean puntu bat duela adierazi ohi da, honela: .

  • Ondoko multzo honi eta multzoen arteko kendura multzo deituko diogu eta adieraziko dugu:

    Bi multzoren arteko kendura

    bada, berdintza beteko da.

3.14 Adibidea. Izan bitez , , , eta multzoak. Hau dena betetzen da:

; ;
; eta disjuntuak dira;
; ;
.

3.15 Propietateak.

  • Trukatze-legea:

  • Elkartze-legea:

  • Banatze-legea:

  • De Morgan-en legeak:

  • Idenpotentzia:

  • Froga.

    Propietate horiek lokailu logikoen propietateak erabiliz frogatzen dira.

    Adibide gisa, horietako bi frogatuko ditugu.

    • .

      Multzoen arteko berdintza frogatu behar dugu; hortaz, ondoko hau frogatu beharko dugu :

      1. ,

      2. .

      1. frogatzeko, beste hau frogatu behar dugu:

      2. antzeko eran frogatzen da:

    • :

    Bilketaren eta ebaketaren elkarkortasunak aukera ematen digu eta idazteko, parentesirik erabili gabe. Horrek, trukakortasunarekin batera, aukera ematen digu zenbait multzoren arteko bilketaz eta ebaketaz hitz egiteko, multzoak ordenan eman beharrik gabe.

    indizeen multzo ez-huts bat bada eta bakoitzeko multzo bat bada,

    3.16 Adibideak.

    1. Izan bedi bakoitzeko. Orduan,
    2. bakoitzeko, izan bedi . Orduan,

    Froga genitzake De Morganen lege orokortuak

    3.2.3 Multzo baten partiketa

    aldatu

    3.17 Definizioa. multzo bat izanik, multzoaren partiketa bat multzoaren azpimultzo ez-hutsen familia bat da, non multzoak binaka hartuta disjuntuak diren eta guztien bildura den. Hau da,

    Multzo baten partiketa

    familia multzoaren partiketa bat da hiru baldintza hauek betetzen badira:

    • ,
    • ,
    • .

    azpimultzoei partiketaren klase deituko diegu.

    3.18 Adibideak.

    1. izanik,

      eta multzoek multzoaren bi klaseko partiketa bat osatzen dute: ;

      , eta multzoek multzoaren hiru klaseko partiketa bat osatzen dute: .

    2. familia multzoaren partiketa bat da.

    Definizioaren ondorioa. multzoaren partiketa bat bada, multzoaren elementu bakoitza partiketaren klase bakar baten elementua izango da:

    3.2.4 Bi multzoren arteko biderketa kartesiarra

    aldatu

    3.19 Definizioa. Izan bedi eta bi objektuen bilduma bat, non lehenengo osagaia den eta bigarren osagaia den, bilduma horri bikote ordenatu deituko diogu.

    Antzeko eran definitzen dira hirukotea, laukotea... eta, orokorrean, -kotea.

    Beraz, eta betetzen dira.

    Bestalde, eta bikoteak berdinak dira eta badira.

    3.20 Definizioa. eta bi multzo izanik, eta multzoen arteko biderkadura kartesiar deituko diogu, eta adieraziko dugu, lehenengo osagaitzat multzoaren elementua eta bigarren osagaitzat multzoaren elementua duten bikote ordenatu guztien multzoari:

    Antzeko eran definitzen da multzoen arteko biderkadura kartesiarra

    Idazkera. .

    3.21 Adibideak. Izan bitez . Orduan,

    ;
    ;
    ;
    ;
    ;
    .

    3.3 Erlazioak

    aldatu

    3.3.1 Definizioak

    aldatu

    3.22 Definizioa. multzoa izanik, multzoaren gaineko erlazio bitar bat biderkadura kartesiarraren azpimultzo bat da:

    bada, -rekin ( erlazioaren bidez) erlazionaturik dagoela esango dugu, eta idatziko dugu.

    bada, ez dagoela -rekin ( erlazioaren bidez) erlazionaturik esango dugu, eta idatziko dugu.

    3.23 Adibideak.

    1. .
    2. . Edo, izanik, .
    3. . Edo, izanik, (Hori idatzi ohi da.)
    4. .
    5. . izanik, Edo, baliokidea dena, ( bada, -ren balio absolutua da).

    3.24 Definizioa. multzoaren gaineko erlazio bitarra izanik:

    • bihurkorra dela edo bihurtze-propietatea betetzen duela esango dugu
    edo, baliokidea dena,
    • simetrikoa dela edo simetria-propietatea betetzen duela esango dugu
    edo, baliokidea dena,
    • antisimetrikoa dela edo antisimetria-propietatea betetzen duela esango dugu
    edo, baliokidea dena,
    • iragankorra dela edo iragate-propietatea betetzen duela esango dugu
    edo, baliokidea dena,

    3.25 Adibideak.

    1. multzoan, erlazioa bihurkorra, simetrikoa eta iragankorra da. Ez da antisimetrikoa.
    2. , hau da, multzoan, baldin .
      • Bihurkorra da: bakoitzeko, . Beraz, bakoitzeko, .
      • Ez da simetrikoa: , baina .
      • Antisimetrikoa da: guztietarako,
      • Iragankorra da: guztietarako,
    3. hau da, zatigarritasunaren definizioaren arabera, multzoan baldin , non den.
      • Bihurkorra da: guztietarako, , hau da, . Bai, existitzen delako, non den.
      • Ez da simetrikoa: , baina (-k zatitzen du , baina -k ez du zatitzen ). Bai,
      • Antisimetrikoa da: izanik, demagun betetzen direla; frogatu behar dugu dela. eta ondorioz, Bi aukera daude, izanik, edo . Hortik, edo Baina
      • Iragankorra da: guztietarako, eta ondorioz,
    4. multzoan, erlazioa simetrikoa, antisimetrikoa eta iragankorra da; eta ez da bihurkorra.
    5. multzoan, erlazioa bihurkorra, simetrikoa eta iragankorra da. Ez da antisimetrikoa.

    3.3.2 Ordena-erlazioak

    aldatu

    3.26 Definizioa. multzoaren gaineko erlazio bitar bat ordena-erlazioa da bihurkorra, antisimetrikoa eta iragankorra bada.

    multzo batek ordena-erlazio bat badu definiturik, erlazioak multzoa ordenatzen duela edo multzo ordenatua dela esango dugu.

    3.27 Definizioa. multzoaren gaineko ordena-erlazio bat ordena osoko erlazioa dela (ordena totala) esango dugu

    edo bada,

    edo baliokidea dena,

    edo bada.

    Kasu horretan, erlazioak multzoa osoki ordenatzen duela edo multzo osoki ordenatua dela esango dugu.

    Bestela, erlazioa ordena partzialeko erlazioa izango da, eta erlazioak multzoa partzialki ordenatzen duela edo multzo partzialki ordenatua dela esango dugu.

    3.28 Adibideak.

    1. ordena-erlazioa da multzoan; hau da, erlazioak multzoa ordenatzen du. Erlazioa ordena osoko erlazioa da: guztietarako, edo delako.

    2. ordena-erlazioa da multzoan. erlazioak multzoa ordenatzen du. Erlazioa ordena partzialeko erlazioa da: eta , hots, eta ez daude elkarrekin erlazionaturik.

    3.3.3 Baliokidetasun-erlazioak

    aldatu

    3.29 Definizioa. multzoaren gaineko erlazio bitar bat baliokidetasun-erlazioa da bihurkorra, simetrikoa eta iragankorra bada.

    3.30 Adibideak.

    1. baliokidetasun-erlazioaren grafoa
      multzoaren gainean, baliokidetasun-erlazioa da.

      Grafo moduan adieraz daiteke, non erpinen multzoa den eta ertzen multzoa den. Horrela, bere adierazpen grafikoan erraz ikus daiteke hiru baldintzak betetzen direla:


    2. multzoan, baliokidetasun-erlazioa da.

    3.31 Definizioa. Izan bedi baliokidetasun-erlazio bat multzoaren gainean, eta elementu bat; -rekin erlazionaturik dauden multzoaren elementu guztien multzoari -ren baliokidetasun-klase deituko diogu, eta idatziko dugu:

    Ez badu nahasmenik sortzen, idatziko dugu idatzi beharrean.

    3.32 Adibideak.

    1. multzoaren gaineko erlaziorako bi baliokidetasun-klase desberdin dauzkagu:
    2. erlazioa izanik multzoan, guztietarako,

    3.33 Teorema. multzoaren gaineko baliokidetasun-erlazioa izanik,

    Froga.

    1. bihurkorra denez, guztietarako da, eta, beraz, klasearen definizioaren arabera, betetzen da.

    2. guztietarako, dela frogatu behar dugu:

      )

      Demagun dela. dela frogatu behar dugu. Horetarako frogatuko ditugu eta :

      )

      )

      )

      Demagun dela. dela frogatu behar dugu.

      1.aren arabera denez eta hipotesiz denez, betetzen da. -aren definiziotik lortuko dugu.

    3. Edozein izanik, demagun dela. beteko dela frogatu behar dugu.

      Absurdora eramanez egingo dugu, dela pentsatuz eta kontraesan batera helduz.

      Kontraesan batera heldu gara, hipotesiz delako. Beraz, ezin da izan; hortaz, beteko da.

    4. )

      Edozein izanik, ; hortaz, .

      )

    3.34 Korolarioa. Izan bedi baliokidetasun-erlazioa multzoaren gainean. Erlazio horren baliokidetasun-klase guztien familia,

    -ren partiketa bat da.

    Froga.

    3.32 Teoremaren 1, 3 eta 4 propietateak familiak partiketa izateko bete behar dituen baldintzak dira (ikus 3.17 Definizioa. Partiketa).

    Partiketaren definizioaren ondorioz, -ren elementu bakoitza klase bakar baten elementua da:

    eta klasearen edozein elementuri klasearen ordezkari deituko diogu.

    3.35 Definizioa. Izan bedi baliokidetasun-erlazioa multzoaren gainean. Erlazio horren baliokidetasun-klase guztien multzoari gain zatidura multzo deituko diogu, eta adieraziko dugu:

    3.36 Adibideak.

    1. erlazioa izanik multzoan,
      klaseak hiru elementu dituenez, hiruetako edozein izan daiteke ordezkari: , edo . klaseak, ordea, ordezkari bakarra du: . Beraz,
    2. erlazioa izanik multzoan,
      guztietarako, klaseak bi ordezkari ditu: eta . klaseak, ordea, ordezkari bakarra du: . Beraz,

    3.3.4 n moduluko kongruentzia

    aldatu

    3.37 Definizioa. Izan bedi , . izanik, -rekin kongruentea da modulu , eta idatziko dugu, bada, hau da, , non den (ikus 4.1 Definizioa. Zatigarritasuna).

    3.38 Adibideak.

    1. da, betetzen delako, hau da, den.
    2. da, betetzen delako, hau da, den.
    3. da, betetzen delako, hau da, den.
    4. da, betetzen delako, hau da, den.

    3.39 Teorema. Izan bedi , . moduluko kongruentzia baliokidetasun-erlazioa da multzoan.

    Froga.

    moduluko kongruentzia multzoan bihurkorra, simetrikoa eta iragankorra dela frogatu behar dugu.

    1. Bihurkorra. Hau frogatu behar da:
      Izan bedi . betetzen da; hortaz, betetzen da; eta hortik .
    2. Simetrikoa. Hau frogatu behar da:
      Izan bitez .
    3. Iragankorra. Hau frogatu behar da:
      Izan bitez .

    Baliokidetasun-erlazio honetarako zatidura-multzoa bi eratan adierazi ohi da, edo :

    moduluko kongruentziaren baliokidetasun-klaseak lortzeko bidea:

    izanik, moduluko kongruentziak sortutako baliokidetasun-klasea kalkulatzeko, lehendabizi klasearen ordezkari bat aukeratuko dugu.

    Horretarako, Euklidesen teorema erabiliz, zati egingo dugu. Izan bedi zatidura euklidearraren hondarra; hau da, da, eta izanik. Orduan, dugu, eta, beraz, betetzen da, edo baliokidea dena, , hau da, moduluko kongruentziaren arabera . Hortaz, 3.32 Teoremaren 2. propietatearen arabera, . Beraz, hartuko dugu klasearen ordezkaritzat.

    Ondoren, klasean dauden elementuak kalkulatuko ditugu.

    Horrela, klase lortuko ditugu (hondar posibleak adina klase), eta klaseen multzoa (zatidura multzoa) honela adieraziko dugu:

    3.40 Adibidea. Izan bedi 5 moduluko kongruentzia erlazioa. Zatidura multzoan 5 klase daude:

    Baliokidetasun-klase horietan dauden elementu batzuk emango ditugu:

    da. Erlazioa 5 moduluko kongruentzia izanik,

    Hortaz, zenbakia 5 moduluko kongruentziaren arabera zein klasetan dagoen jakiteko, zatiketa euklidearra egingo dugu, zati egin eta hondarrarekin geratu.

    Modu berean, da, delako, eta da, delako.

    3.4 Funtzioak

    aldatu

    3.4.1 Definizioak

    aldatu

    3.41 Definizioa. eta multzoak izanik, multzotik multzora doan funtzio bat multzoaren elementu bakoitzari multzoaren elementu bakar bat esleitzen dion lege bat da.

    multzotik multzora doan funtzio bat dela adierazteko honela idatziko dugu:

    funtzioaren abiaburu multzoa da eta funtzioaren helburu multzoa da.

    funtzioak elementuari elementua esleitzen badio, esango dugu dela -ren (-ren bidezko) irudia, eta dela -ren (-ren bidezko) aurreirudi bat. Eta honela adieraziko dugu:

    3.42 Adibideak.

    1. funtzio hau izanik:

      elementuaren irudia da, . elementuak aurreirudi bat du: , . elementuak ez du aurreirudirik, den.

    2. funtzio hau izanik:

    3. funtzio hau izanik:

      elementuaren irudia da.
    4. Ondokoak ez dira funtzioak:

      Ez da funtzioa, abiaburu multzoaren elementuari bi elementu esleitzen baitizkio helburu multzoan (-ak bi irudi ditu).

      Ez da funtzioa, abiaburu multzoaren elementuari ez diolako elementurik esleitzen helburu multzoan (ak ez du irudirik).

      ak ez du irudirik.

      Pentsa genezake ak bi irudi dituela, eta . Baina ez da horrela. Erro karratua funtziotzat hartzeko, eta ikurren artean aukeratu behar dugu; hau da, eta bi funtzio dira. ikurra normalean ez da jartzen erroaren aurrean. Orduan, kasu honetan, da.

    3.43 Definizioa. funtzioa izanik, funtzioaren grafo deituko diogu multzo honi:

    Ohar gaitezen dela, eta -ren elementu bakoitza behin bakarrik agertzen dela multzoaren elementuen lehenengo osagai gisa.

    3.44 Adibideak.

    1. funtzio bat eta bere grafoa:

    2. funtzio bat eta bere grafoa:

    Beraz, funtzio bat izanik, grafo bat definitzen dugu. Alderantziz ere beteko da. Hau da, multzo bat izanik, -ren elementu bakoitza behin bakarrik agertzen delarik -ren elementuen lehenengo osagai gisa, funtzio bat dago, zeinaren grafoa den.

    3.45 Definizioa. eta funtzioak berdinak direla esango dugu, eta idatziko dugu, hau betetzen badute:

    1. abiaburu multzo bera badute;
    2. helburu multzo bera badute;
    3. bada.

    3.46 Adibidea. Funtzio hauek izanik:

    da, eta funtzioek ez baitute abiaburu multzo bera; da, eta funtzioek ez baitute helburu multzo bera; eta da:

    1. eta funtzioek abiaburu multzo bera dute: ;
    2. eta funtzioek helburu multzo bera dute: ; eta
    3. betetzen dutelako.

    3.47 Definizioa. funtzioa izanik eta abiaburu multzoaren azpimultzo bat izanik, ondoko funtzioari funtzioaren multzorako murrizketa deituko diogu, eta adieraziko dugu:

    3.48 Adibidea.

    3.49 Definizioa. multzoa izanik, multzoaren gaineko identitate funtzioa edo adieraziko dugu eta honela definituko dugu:

    3.50 Definizioa. multzoa izanik, funtzio karakteristiko deituko diogu eta adieraziko dugu ondoko funtzio honi:

    non multzo unibertsala baita.

    3.51 Adibidea. Demagun multzo unibertsala dela.

    3.52 Definizioa. funtzioa eta azpimultzoa izanik, -en elementu guztien irudien multzoari azpimultzoaren (-ren bidezko) irudi deituko diogu eta adieraziko dugu; hau da,

    Ohar gaitezen dela.

    Hitzarmena. .

    3.53 Definizioa. funtzioa izanik, multzoari funtzioaren irudi multzo deitzen zaio eta Im adierazten da; hau da,

    Im

    3.4.2 Funtzio-motak

    aldatu

    3.54 Definizioa. funtzio injektiboa dela esango dugu -ren elementu desberdinek irudi desberdinak badituzte multzoan. Hau da,

    edo, baliokidea dena,

    3.55 Definizioa. funtzio surjektiboa dela esango dugu -ren elementu guztiek gutxienez aurreirudi bat badute multzoan. Hau da, bada, edo, gauza bera dena:

    3.56 Definizioa. funtzio bijektiboa dela esango dugu injektiboa eta surjektiboa bada.

    3.57 Adibideak.

    1. , .

      • funtzioa injektiboa da:

      • funtzioa surjektiboa da: izanik,

        ; beraz, bai.

      • Ondorioz, funtzioa bijektiboa da.

    2. , .

      • injektiboa da: izan bitez edozein,

      • ez da surjektiboa: .

    3. , balio absolutua:

      • Ez da injektiboa: , eta .

      • Ez da surjektiboa: da; hau da, .

    4. , .

      • ez da injektiboa: , baina .

      • surjektiboa da:

        Ohar gaitezen elementu bakoitzak aurreirudi bat baino gehiago duela; guk bat aukeratu dugu, baina infinitu daude; esaterako, .

    3.58 Adibidea. multzoa izanik, multzoaren gaineko identitatea,

    injektiboa eta surjektiboa da. Hortaz, bijektiboa da.

    3.4.3 Alderantzizko funtzioa

    aldatu

    3.59 Teorema. (Funtzio bijektiboen karakterizazioa)

    funtzio bat izanik,

    Froga.

    )

    bijektiboa denez, surjektiboa da; beraz, hau beteko du:

    Ikus dezagun hori bakarra dela. baleude, non eta diren, orduan izango litzateke. Eta injektiboa denez, beteko litzateke.

    )

    Demagun betetzen dela.

    betetzen bada, surjektiboa da, surjektiboa izateko nahikoa delako existitzea.

    Ikus dezagun injektiboa dela.

    Har ditzagun , eta demagun dela. ; beraz, ; orduan, izango da, bakarra delako.

    Orduan, funtzio bijektibo bat izanik, . Beraz, esan dezakegu horri bakar bat dagokiola; hau da, badago lege bat bakoitzari bakar bat esleitzen diona.

    3.60 Definizioa. funtzio bijektibo bat izanik, idatziko dugu eta funtzioaren alderantzizko funtzio deituko diogu honako funtzio honi:

    3.61 Adibidea. , , funtzioa bijektiboa denez, alderantzizko funtzioa honela defini dezakegu:

    izanik, , non den; beraz, da, eta hortik, aterako dugu. Orduan,

    , funtzioaren alderantzizko funtzioa da.

    3.62 Ondorioa. funtzio bijektiboa izanik, funtzioaren alderantzizko funtzioa bada, propietate hauek beteko dituzte:

    3.63 Teorema. Funtzio bijektibo baten alderantzizko funtzioa ere bijektiboa da.

    3.64 Adibidea. , , funtzio bijektiboa denez, , , alderantzizko funtzioa ere bijektiboa da.

    3.4.4 Funtzioen konposizioa

    aldatu

    3.65 Definizioa. eta funtzioak izanik, eta funtzioen arteko funtzio konposatu deituko diogu, eta idatziko dugu, honako funtzio honi:

    Ohar gaitezen definitu ahal izateko, funtzioaren helburu multzoak bat etorri behar duela funtzioaren abiaburu multzoarekin.

    funtzioa ongi definiturik dago:

    • Abiaburu multzoko elementu bakoitzak irudi bat du helburu multzoan:
    • Abiaburu multzoko elementu bakoitzaren irudia bakarra da: izanik,

    3.66 Adibideak.

    1. eta funtzio hauen funtzio konposatua horrela kalkulatuko dugu:

      Ohar gaitezen ezin dela definitu, funtzioaren helburu multzoa ez datorrelako bat funtzioaren abiaburu multzoarekin.

    2. eta funtzio hauen eta funtzio konposatuak horrela kalkulatuko ditugu:

      Beraz, nahiz eta eta funtzio konposatuak existitu, ez dira berdinak, hots, .

    Adibideetan ikusi dugu, oro har, funtzioen konposizioa ez dela trukakorra.

    3.67 Propietateak.

    1. Funtzioen konposizioa elkarkorra da.

      , eta funtzioak izanik,

    2. funtzioa izanik,

    3. funtzio bijektiboa izanik,

    4. Funtzio surjektiboen funtzio konposatua surjektiboa da.

      eta funtzioak izanik,

    5. Funtzio injektiboen funtzio konposatua injektiboa da.

      eta funtzioak izanik,

    6. Funtzio bijektiboen funtzio konposatua bijektiboa da.

      eta funtzioak izanik,

    7. eta funtzio bijektiboak izanik (beraz, bijektiboa da),

    Oharra. Elkartze-propietateari esker, idatz dezakegu parentesiak jarri gabe.

    Idazkera. .

    Froga.

    1. Ikusteko zeintzuk diren funtzioaren abiaburu multzoa eta helburu multzoa, lehenago, funtzioarenak ikusiko ditugu:

      eta gero, funtzioarenak:
      Ikusteko zeintzuk diren funtzioaren abiaburu multzoa eta helburu multzoa, lehenago, funtzioarenak ikusiko ditugu:
      eta gero, funtzioarenak:
      Ikus dezagun, orain, betetzen dela.

      • eta funtzioek abiaburu multzo bera dute: .

      • eta funtzioek helburu multzo bera dute: .

      • :

      • .

        • eta funtzioek abiaburu multzo bera dute: .

        • eta funtzioek helburu multzo bera dute: .

        • :

      • .

        • eta funtzioek abiaburu multzo bera dute: .

        • eta funtzioek helburu multzo bera dute: .

        • :

      • .

        • eta funtzioek abiaburu multzo bera dute: .

        • eta funtzioek helburu multzo bera dute: .

        • :

      • .

        • eta funtzioek abiaburu multzo bera dute: .

        • eta funtzioek helburu multzo bera dute: .

        • :

    2. . Demagun eta surjektiboak direla.

      Frogatu behar dugu surjektiboa dela. Hau da,

      Izan bedi edozein. surjektiboa denez, .

      denez eta surjektiboa denez, .

      Orduan, . Hortaz, .

    3. . Demagun eta injektiboak direla.

      Frogatu behar dugu injektiboa dela. Hau da,

      Izan bitez edozein,

    4. Aurreko bi propietateen ondorio zuzena da.

      • eta funtzioek abiaburu multzo bera dute: .

      • eta funtzioek helburu multzo bera dute: .

      • :

        Izan bedi edozein. betetzen dela frogatzeko, nahikoa da frogatzea: