
- •Математический анализ. Часть 1.
- •Раздел 1. Введение в анализ: множества, функции.
- •Операции над высказываниями.
- •Предикаты. Кванторы общности и существования. Определение предиката.
- •Квантор общности.
- •Квантор существования.
- •П.2. Элементы теорий множеств (интуитивная теория множеств). Числовые множества. Множество действительных чисел.
- •Подмножества.
- •Операции над множествами.
- •Свойства операций над множествами.
- •1. Законы коммутативности.
- •2. Законы ассоциативности.
- •Универсальные множества. Дополнение и его свойства.
- •Бинарные отношения.
- •Запишем это бинарное отношение как множество пар:
- •Сужение функции.
- •Виды функций.
- •Композиция функций (сложная функция, суперпозиция функций.
- •Тождественная (единичная) функция.
- •Обратные функции.
- •1. , Где- единичная функция на.
- •Обратные тригонометрические функции.
- •2. Функция .
- •3. Функция arctg.
Сужение функции.
Определение. Пусть,
.
Сужением функции
на множество
называется
.
Пример. ;
;
- область определения функции, отмечается
точками оси абсцисс.
-
множество значений функции, отмечается
точками оси ординат.
0
Рассмотрим сужения этой функции.
а)
;
для
.
б) ;
для
Виды функций.
Определение. Функцияназывается инъекцией (инъективным
отображением), если она обладает
свойством:
А
Рис. 1.
Используя закон контрапозиции можно дать другое определение инъекции, равносильное приведённому выше.
Функция
называется инъекцией (инъективным
отображением), если она обладает
свойством:
Определение. Функцияназывается сюръекцией, если
.
Сюръекция – это отображение «НА».
Рис.2.
В чём разница рисунков?
На рисунке 1 к некоторым точкам проведены
стрелки. Если к точке проведена стрелка,
то только одна. На рисунке 2 к каждой
точке множества
проведена стрелка. К некоторым точкам
множества
может быть проведено несколько стрелок.
Определение.Функция
называется биекцией (взаимнооднозначным
отображением), если
одновременно инъективно и сюръективно.
Задача (УИРС).
Пусть
-
конечные множества.
-
биекция.
Что можно сказать про мощность множеств?
Пример. Определить вид следующих функций.
1.
;
- не является инъекцией,
- сюръекция,
- не является биекцией.
2.
;
- не является инъекцией,
- не является сюръекцией,
- не является биекцией.
3.
;
- инъекция,
- сюръекция,
- биекция.
4.
;
- инъекция,
- сюръекция,
- биекция,
Задача. (УИРС)
Пусть
-
конечные множества.
,
.
Сколько существует инъекций
таких, что
?
Сколько существует сюръекций
таких, что
?
Сколько существует биекций
таких, что
?
Какое условие существования этих
функций?
Композиция функций (сложная функция, суперпозиция функций.
Определение. Пусть,
.
Композицией функций
и
(обозначается
)
называется такая функция, что её значение
определяется как
для
.
Областью определения композиции является множество А.
Множеством значений композиции является множество С.
,
-
внешняя функция,
-
внутренняя функция.
Сначала на элементы действует внутренняя, а затем внешняя функция.
Пример.
.
.
-
внешняя функция;
,
,
-
первая, вторая и третья внутренние
функции.
В общем случае композиция функций не коммутативна.
Теорема. Композиция функции
ассоциативна, т.е.;
;
выполняется свойство:
Доказательство. Равенство-
это равенство функций. Проверим выполнение
двух условия определения равенства
функций:
1)
2)
.
Из 1) и 2) следует справедливость свойства
.
Тождественная (единичная) функция.
Определение. Функцияназывается тождественной (единичной)
функцией на множестве
,
если
.
Свойства:
1. Пусть
,
-
тождественная функция на
,
тогда
Доказательство. Проверим выполнение условий определения равенства функций.
а)
,
б)
.
Из а) и б) следует
2. Пусть
,
-
тождественная функция на
,
тогда
Доказательство.
а)
,
б)
.
Из а) и б) следует
.