希尔伯特的旅馆
一只书虫仔
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这次我们来聊聊映射与函数。
先看看映射。上定义:
对于A,B两个集合,有法则f:每一个A中元素x都有唯一确定的元素y(y\in B)与之对应。这就是映射的简单过程。写作f:A\rightarrow B。
给一点概念,A叫做定义域,B叫做陪域,x叫做原象,y叫做象,\left\{y|y=f(x),x\in A\right\} 叫做值域(象集)。
陪域和值域不是一个概念,比如说来看下面这个例子:
集合A=\left\{x_1,y_1,z_1\right\},B=\left\{x_2,y_2,z_2\right\}。有映射f:A\rightarrow B,f(x_1)=x_2,f(y_1)=x_2,f(z_1)=y_2,那这个映射的陪域是B=\left\{x_2,y_2,z_2\right\},值域是\left\{x_2,y_2\right\},因为z_2没有被任何在A中的元素映射。
来看几个特殊的映射:
单射:如果f(x_1)=f(x_2)=y就有x_1=x_2。
满射:任意y \in B存在x \in A使得f(x)=y
一一映射:单射\cap满射
函数也是一种映射,我们来看看函数的标准定义。
从集合A到集合B的映射f:x\mapsto y称为函数,x为自变量,y为因变量。
注意,初中的函数定义重在变化,高中的函数定义重在对应。
函数的三要素:定义域,对应法则,值域
来看看怎么表示函数。
首先是列表法,太麻烦,跳过。然后是解析式法,
y=x^2,x\in \mathbb{R}
最后是图像法。
看看常见函数。
解析式 定义域 值域
y=kx+b$ $\mathbb{R}$ $\mathbb{R}
y=b$ $\mathbb{R}$ $\left\{b\right\}
然后~~一群数学家没事瞎搞~~又有了复合函数。看下面的栗子。
集合$A=\left\{x_1,y_1,z_1\right\}$,$B=\left\{x_2,y_2,z_2\right\}$,$C=\left\{x_3,y_3\right\}$,有映射$f:A\rightarrow B$和映射$g:B\rightarrow C$,$f(x_1)=x_2$,$f(y_1)=y_2$,$f(z_1)=z_2$,$g(x_2)=x_3$,$g(y_2)=x_3$,$g(z_2)=y_3$,那请问我怎么从$y_1$得到$x_3$?答案就是$g(f(y_1))=x_3$。
下面来看看函数迭代。有数集$A$,有映射$f:A\rightarrow A$,那么这个函数就是$f(f(x))$。~~递归的感觉?~~
还有一个定义叫反函数,映射中叫逆映射,举个栗子。
有函数$f:x\mapsto y$,那有$f$的反函数$f^{-1}:y\mapsto x$。
这次我们就聊到这里。
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