Function

2025. 2. 26. 18:53·Mathematics/Set Theory
목차
  1. Function
  2. The Condition For Functions To Be Equal
  3. The Union of Functions
  4. Image and Inverse Imange
  5. Theorem 3
  6. Theorem 4
  7. Theorem 5
  8. Theorem 6

Function

Definition 1. Let X,YX,Y be sets. A function from XX to YY is a relation ff from XX to YY satisfying 
(a) Dom(ff) = XX,
(b) If (x,y)∈f(x,y)∈f and (x,z)∈f(x,z)∈f, then y=zy=z.

(x,y)∈f(x,y)∈f는 관습상 xfyxfy가 아닌 y=f(x)y=f(x)라고 쓴다. 또한 XX에서 YY로의 관계인 함수 ff는 f:X⟶Yf:X⟶Y와 같이 표기한다.

The Condition For Functions To Be Equal

Theorem 1. Let f,g:X⟶Yf,g:X⟶Y be functions. Then f=g⟺f(x)=g(x),∀x∈Xf=g⟺f(x)=g(x),∀x∈X.

The Union of Functions

Theorem 2. Let f:A⟶Cf:A⟶C and g:B⟶Dg:B⟶D be functions such that f(x)=g(x),∀x∈A∩Bf(x)=g(x),∀x∈A∩B. Then the union hh of ff and gg defines the function h=f∪g:A∪B⟶C∪Dh=f∪g:A∪B⟶C∪D where h(x)={f(x), if x∈Ag(x), if x∈B.h(x)={f(x), if x∈Ag(x), if x∈B.

Image and Inverse Imange

Definition 1. Let f:X⟶Yf:X⟶Y be a function, and let A⊆XA⊆X and B⊆YB⊆Y, respectively. Then
(a) The image of AA under ff, which we denote f(A)f(A), is the set f(A)={f(x)|x∈A}f(A)={f(x)|x∈A}.
(b) The inverse image of BB under ff, which we denote f−1(B)f−1(B), is the set {x|f(x)∈B}{x|f(x)∈B}.

Theorem 3

Theorem 3. Let f:X⟶Yf:X⟶Y be a function. Then
(a) f(∅)=∅f(∅)=∅.
(b) f({x})={f(x)},∀x∈Xf({x})={f(x)},∀x∈X.
(c) A⊆B⊆X⟹f(A)⊆f(B)A⊆B⊆X⟹f(A)⊆f(B).
(d) C⊆D⊆Y⟹f−1(C)⊆f−1(D)C⊆D⊆Y⟹f−1(C)⊆f−1(D).

Theorem 4

Theorem 4. Let f:X⟶Yf:X⟶Y be a function. Then (a)f(⋃γ∈ΓAγ)=⋃γ∈Γf(Aγ).(b)f(⋂γ∈ΓAγ)⊆⋂γ∈Γf(Aγ).(a)f(⋃γ∈ΓAγ)=⋃γ∈Γf(Aγ).(b)f(⋂γ∈ΓAγ)⊆⋂γ∈Γf(Aγ).

(b)에서 등호가 성립하지 않는 이유는 상수 함수의 존재 때문이다. 좌변은 상수 하나의 singleton인데, 우변은 그보다 항상 크거나 같기 마련이다.

Theorem 5

Theorem 5. Let f:X⟶Yf:X⟶Y be a function. Then (a)f−1(⋃γ∈ΓBγ)=⋃γ∈Γf−1(Bγ).(b)f−1(⋂γ∈ΓBγ)=⋂γ∈Γf−1(Aγ).(a)f−1(⋃γ∈ΓBγ)=⋃γ∈Γf−1(Bγ).(b)f−1(⋂γ∈ΓBγ)=⋂γ∈Γf−1(Aγ).

Theorem 6

Theorem 6. Let f:X⟶Yf:X⟶Y be a function and let B,C⊆YB,C⊆Y. Then f−1(B−C)=f−1(B)−f−1(C).f−1(B−C)=f−1(B)−f−1(C).
저작자표시 (새창열림)
  1. Function
  2. The Condition For Functions To Be Equal
  3. The Union of Functions
  4. Image and Inverse Imange
  5. Theorem 3
  6. Theorem 4
  7. Theorem 5
  8. Theorem 6
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