Funkcja bijektywna co to jest, jak to się robi, przykłady, ćwiczenia

4306
Robert Johnston
Funkcja bijektywna co to jest, jak to się robi, przykłady, ćwiczenia

ZA funkcja bijektywna to taki, który spełnia podwójny warunek istnienia iniekcyjne i surjektywne. Oznacza to, że wszystkie elementy domeny mają jeden obraz w kodomenie, az kolei kodomena jest równa randze funkcji ( Rfa ).

Jest to spełnione przez rozważenie relacji jeden do jednego między elementami domeny i kodomeny. Prostym przykładem jest funkcja F: R R zdefiniowane przez linię F (x) = x

Źródło: Autor

Zaobserwowano, że dla każdej wartości domeny lub zbioru początkowego (oba terminy mają jednakowe zastosowanie) istnieje jeden obraz w zestawie kodomeny lub zestawie docelowym. Ponadto nie ma elementu kodomeny, który nie jest obrazem.

A zatem F: R R zdefiniowane przez linię F (x) = x jest bijektywne

Indeks artykułów

  • 1 Jak wykonujesz funkcję bijektywną?
    • 1.1 Iniektywność funkcji
    • 1.2 Suriektywność funkcji
    • 1.3 Uwarunkowanie funkcji
  • 2 Przykłady: rozwiązane ćwiczenia
    • 2.1 Ćwiczenie 1
    • 2.2 Ćwiczenie 2
    • 2.3 Ćwiczenie 3
    • 2.4 Ćwiczenie 4
  • 3 Proponowane ćwiczenia
  • 4 Odnośniki

Jak wykonać funkcję bijektywną?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, trzeba mieć jasność co do pojęć, do których się odwołujemy Iniektywność Y Suriektywność funkcji, oprócz kryteriów warunkowania funkcji w celu dostosowania ich do wymagań.

Iniektywność funkcji

Funkcja jest iniekcyjny gdy każdy z elementów swojej domeny jest powiązany z pojedynczym elementem kodomeny. Elementem domeny kodowej może być tylko obraz pojedynczego elementu domeny, w ten sposób wartości zmiennej zależnej nie mogą się powtarzać.

Do rozważenia iniekcyjny do funkcji muszą być spełnione:

∀ x1  ≠ xdwa   ⇒ F (x1 ) ≠ F (xdwa )

Suriektywność funkcji

Funkcja jest klasyfikowana jako surjektywny, jeśli każdy element jego kodomeny jest obrazem przynajmniej jednego elementu domeny.

Do rozważenia surjektywny do funkcji muszą być spełnione:

Być F: Dfa dofa

∀ b ℮ dofa  I do ℮  refa   / F (a) = b

Jest to algebraiczny sposób ustalenia, że ​​dla każdego „b” należącego do Cfa istnieje „a”, które należy do D.fa takie, że funkcja oceniana w „a” jest równa „b”. 

Uwarunkowanie funkcji

Czasami funkcja, która nie jest bijektywny, może podlegać pewnym warunkom. Te nowe warunki mogą sprawić, że stanie się to funkcja bijektywna. Wszystkie rodzaje modyfikacji domeny i kodomeny funkcji są ważne, gdy celem jest spełnienie właściwości iniekcyjności i suriektywności w odpowiedniej relacji..

Przykłady: ćwiczenia rozwiązane

Ćwiczenie 1

Niech funkcja F: R R zdefiniowane przez linię F (x) = 5x +1

O: [Wszystkie liczby rzeczywiste]

Zauważono, że dla każdej wartości domeny istnieje obraz w kodomenie. Ten obraz jest wyjątkowy, co sprawia, że fa być funkcja iniekcyjna. W ten sam sposób obserwujemy, że kodomena funkcji jest równa jej randze. Spełniając tym samym warunek suriektywność.

Będąc jednocześnie iniekcyjnym i surjektywnym, możemy to wywnioskować

F: R R zdefiniowane przez linię F (x) = 5x +1 jest funkcja bijektywna.

Dotyczy to wszystkich funkcji liniowych (funkcji, których największy stopień zmiennej wynosi jeden).

Ćwiczenie 2

Niech funkcja F: R R określony przez F (x) = 3xdwa - dwa

Podczas rysowania linii poziomej obserwuje się, że wykres znajduje się więcej niż jeden raz. Z tego powodu funkcja fa nie jest to iniekcja i dlatego nie będzie bijektywny tak długo, jak jest to zdefiniowane w R R

W ten sam sposób istnieją wartości kodomeny, które nie są obrazami żadnego elementu domeny. Dzięki temu funkcja nie jest suriektywna, co również zasługuje na uwarunkowanie zbioru nadejścia.

Przystępujemy do warunkowania domeny i kodomeny funkcji

                                               F: [0 , ∞] [- dwa , ]

Gdzie zaobserwowano, że nowa dziedzina obejmuje wartości od zera do dodatniej nieskończoności. Unikanie powtarzania się wartości, które mają wpływ na iniekcję.

Podobnie, kodomena została zmodyfikowana, licząc od „-2” do dodatniej nieskończoności, eliminując z kodomeny wartości, które nie odpowiadały żadnemu elementowi domeny

W ten sposób można to zapewnić fa : [0 , ∞] [- dwa , ] określony przez F (x) = 3xdwa - dwa

To jest bijektywne

Ćwiczenie 3

Niech funkcja F: R → R określony przez F (x) = Sen (x)

W przerwie [ -, +∞ ] funkcja sinus zmienia swoje wyniki od zera do jedynki.

Źródło: Autor.

Funkcja fa nie spełnia kryteriów iniekcyjności i surjektywności, ponieważ wartości zmiennej zależnej powtarzają się w każdym przedziale π. Również terminy kodomeny poza przedziałem [-eleven] Nie są obrazem żadnego elementu domeny.

Podczas studiowania wykresu funkcji F (x) = Sen (x) odstępy obserwuje się, gdy zachowanie się krzywej spełnia kryteria bijektywność. Jak na przykład interwał  refa  = π / 2,3π / 2  ] dla domeny. Y dofa  = [-1, 1] dla domeny kodowej.

Gdy funkcja zmienia się, daje wyniki od 1 do -1, bez powtarzania żadnej wartości w zmiennej zależnej. Jednocześnie kodomena jest równa wartościom przyjętym przez wyrażenie Sen (x)

W ten sposób funkcja F: [  π / 2,3π / 2  ] → [-1, 1]  określony przez F (x) = Sen (x). To jest bijektywne

Ćwiczenie 4

Określ warunki konieczne dla D.fa i Cfa. A więc wyrażenie

F (x) = -xdwa  być bijektywnym.

Źródło: Autor

Powtarzalność wyników obserwujemy, gdy zmienna przyjmuje przeciwne wartości:

F (2) = F (-2) = -4

F (3) = F (-3) = -9

F (4) = F (-4) = -16

Domena jest warunkowana, ograniczając ją do prawej strony rzeczywistej linii.

refa = [0 , + ]

W ten sam sposób obserwuje się, że zakresem tej funkcji jest przedział [ -, 0], który działając jako kodomena spełnia warunki suriektywności.

W ten sposób możemy to wywnioskować

Ekspresja FA: [0 , + ] → [ -, 0] określony przez F (x) = -xdwa   To jest bijektywne

Proponowane ćwiczenia

Sprawdź, czy następujące funkcje są bijektywne:

F: [0 , ∞) R określony przez F (x) = 3 (x + 1)dwa  +dwa

F: [ 3π / 2,5π / 2  ] → R. określony przez F (x) = 5ctg (x)

F: [ -π,π  ] → R. określony przez F (x) = Cos (x - 3)

F: R R zdefiniowane przez linię F (x) = -5x + 4

Bibliografia

  1. Wprowadzenie do logiki i krytycznego myślenia. Merrilee H. Salmon. Uniwersytet w Pittsburghu
  2. Problemy w analizie matematycznej. Piotr Biler, Alfred Witkowski. Uniwersytet Wrocławski. Polska.
  3. Elementy analizy abstrakcyjnej. Dr Mícheál O'Searcoid Katedra Matematyki. University College Dublin, Beldfield, Dublind 4
  4. Wprowadzenie do logiki i metodologii nauk dedukcyjnych. Alfred Tarski, New York Oxford. Prasa Uniwersytetu Oksfordzkiego.
  5. Zasady analizy matematycznej. Enrique Linés Escardó. Od redakcji Reverté S. A 1991. Barcelona Hiszpania.

Jeszcze bez komentarzy