- •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 функциина множествоназывается.
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 множестваможет быть проведено несколько стрелок.
Определение.Функцияназывается биекцией (взаимнооднозначным отображением), еслиодновременно 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 функцийи(обозначается) называется такая функция, что её значениеопределяется какдля.
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 .