函数的定义和性质
重点:掌握函数的定义,单射、满射、双射的概念及判定。
1、定义:
为二元关系,若对任意的
,都存在唯一的
,使得
成立,则称
为函数。
例如: 是函数,
而 不是函数。
2、记号:一般用大写或小写的英文字母表示函数,如 ,若
,记
。
3、因为函数是二元关系,是一个集合,有关集合和关系的运算对函数都适合。
4、函数的定义域,值域。
设
是集合,若函数
满足:
(1)
,(2)
,
则称
是从
到
的函数,记作
。
符号 表示从
到
的函数的全体构成的集合。
例如:函数
,
,是从实数集
到
的函数,即
,
函数
,
,是从正实数集
到
的函数,即
。
例1、 ,
,求
。
解:题目要求从
到
的所有函数,依函数定义,有
故
一般,若
,
(
不全为
),则
。
1、满射:若
,则称
是满射的
(或到上的)。
2、单射:若
,
,则
,则称
是单射的
(或一一的)。
3、双射:若
既是满射,又是单射,则称
是双射的
(或一一到上的)。
例2、判断以下的
是否从
到
的函数,若是函数,再判断是否单射,满射,双射的;若不是,请说明理由。
(1) ,
,
解:
是从
到
的函数,但不是单射,因为
;也不是满射,因为
,即
。
不是从
到
的函数,因为
,但是不存在
,使
,即
。
不是从
到
的函数,因为对于
,有
和
两个值与它对应。
(2)
(实数集)
解:
是从
到
的函数,但它不是单射,因为
,也不是满射,因为
是区间
,而不是
。
是从
到
的双射函数。
不是从
到
的函数,因为
区间,而不是
。
(3)
(正整数集)
解:
是从
到
的函数,且是单射的,但不是满射的,因为
,
不是从
到
的函数,因
,不存在
与之对应,即
(或由
,即
)。
是从
到
的函数,且是满射的,但不是单射的,因
。
1、常函数,
,
都有
(
,
为常数)
2、恒等函数,
,
,都有
3、特征函数,
,
,
,其中
。
4、自然映射,设
是
上的一个等价关系,
是从
到商集
的函数
,
,
。