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 , , 。