المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19

الشيخ خير الدين بن عبد الرزاق بن مكي بن عبد الرزاق
8-8-2017
مناهج العلوم وثمارها
2024-07-23
خف ثمار الاجاص
10-2-2020
فلكنة المطاط
28-5-2020
[تناقض الكوفيين في سلوكهم]
6-4-2016
الحياة الدنيا كطرة ماء على نبات متبعثر يذروه الهواء
27-11-2014

Functions-One–one, Onto, and Bijective Functions  
  
6393   03:06 مساءً   date: 14-2-2017
Author : Ivo Düntsch and Günther Gediga
Book or Source : Sets, Relations, Functions
Page and Part : 39-41


Read More
Date: 11-1-2022 1166
Date: 12-1-2022 790
Date: 5-1-2022 1032

Definition 1.1. Let f : A → B be a function.

1. f is called onto or surjective if codom f = ran f. If f is surjective, we sometimes indicate this by writing f : A ։ B.

2. f is called one–one or injective if for all x, y ∈ A, f(x) = f(y) implies x = y. If f is injective, we sometimes indicate this by writing f : A → B.

3. f is called bijective if f is onto and one-one.

Thus, f is onto if, in the pictorial representation, at least one arrow arrives at every element of the codomain; in other words, for every y ∈ codom f there exists at least one element x of dom f with f(x) = y. If f is one–one, then at most one arrow arrives at every element of codom f. If f is bijective, then exactly one arrow arrives at every element of codom f, see Figure 1.1.

Figure 1.1: Types of functions

 

 

Example 1.1.

  1. f : R → R, f(x) = 2x:

f is one–one: We have to show that for all x,y ∈ R,f(x) = f(y) implies x = y. So let f(x) = f(y); by definition of f, f(x) = 2x and f(y) = 2y.

         Since f(x) = f(y), the definition of f tells us that 2x = 2y, which implies x = y.

f is onto: For every real number y we have to find a real number x such that f(x) = y, which, by our definition of f is the same as 2x = y. Solving this equation for x gives us x =y/2; so, f(y/2) = y.

Since f is one–one and onto, it is bijective.

2. f : R → R, f(x) = x2:

f is not one–one: To show that an object does not have a certain property, it is enough to exhibit one counterexample, So, to show that f is not one–one we have to find two different real numbers x and y such that f(x) = f(y).

This is easily done by choosing x = 1 and y = −1.

f is not onto: Again, we have to find just one counterexample. If e.g. y = −1, then for no real number x we have f(x) = y, since the square of a real number is never negative.

3. Let R+ be the set of positive real numbers and define f : R → R+ by f(x) = x2.

Observe that we have only changed the codomain of the previous example. The function still is not one–one, but now it is onto, since every positive real number is a square.

4. Let f : R+ → R be defined by f(x) = x2.

We have only changed the domain of f from Example 2. This function is not onto – the codomain is still all of R, and negative numbers still cannot be squares of real numbers.

But our new f is one–one, since every real number has at most one positive root.

These examples tell us that the properties of being one–one or onto depend not only on the rule of assignment, but also on the domain and the codomain of the function. In fact, by changing the codomain of a function, we can always obtain a surjective function with the same domain and the same rule of assignment:

Lemma 1.1. Let f : A → B be a function; then g : A → ran f defined by g(x) = f(x) for all x ∈ A is onto.

Proof. Since dom f = dom g, and g(x) = f(x) for all x ∈ A, g is a function. To show that g is onto, let y ∈ codom g. By our definition of g, codom g = ran f;  thus there is an x ∈ A = dom f such that f(x) = y. Now, since dom f = dom g we have x ∈ dom g; furthermore, since f(x) = g(x), we obtain g(x) = y. This shows that g is onto.

 

Each function f : A → B can be written as a composition f = h ◦ g of functions,  where g is surjective, and h is injective. This is an important Theorem which is used in many algebraic contexts. To prepare for a proof, we need

 

Definition 1.2. Let f : A → B be a function. Then the canonical equivalence relation θf of f is defined by

                           xθf y ⇐⇒ f(x) = f(y)

for all x,y ∈ A.

The set {θfx : x ∈ A} of equivalence classes of θf is called the quotient set of A with respect to f, written as A/θf , or simply quotient set, if f is understood.

 

Theorem 1.2. Let f : A → B be a function. Then, there are a set C, and functions g : A ։ C, h : C→ B such that g is surjective, h is injective, and f = h ◦ g.

The situation is picture in Figure 1.2

Figure 1.2: Mapping Theorem

 

 

Proof. Set C = A/θf , and letg : A → A/θf be defined by x g→ θfx. Since each element of A is contained in exactly one class of E(θf ), h is a surjective function.

Now, let h : A/θf → B be defined as follows: Let t ∈ A/θf . Then, there is some x ∈ A, such that t = θfx; set h(t) = f(x). We need to show that the definition of h is independent of the choice of the representative x of the class t. Thus, let y ∈ θfx. By definition of θf , we have xθf y if and only if f(x) = f(y), and it follows that f(y) = f(x) for all y ∈ θfx.

Finally,

(g ◦ h)(x) = g(θfx) = f(x),

which proves our claim.

 

 




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.