离散数学——函数(函数定义、函数类型、函数复合运算、逆运算)

一.函数的基本定义

1.函数

设 f 是从集合 A 到 B 的关系 , 如果对每个 设f是从集合A 到B的关系,如果对每个 f是从集合AB的关系,如果对每个x∈A,都存在唯一的y∈B,使得 < x , y > ∈ f , <x,y>∈f, <x,y>∈f,
则称关系 f 为从 A 到 B 的函数 ( f u n c t i o n ) 或映射 ( m a p p i n g ) , 记为 f : A → B . 则称关系f为从A到B的函数( function)或映射( mapping) ,记为f:A→B. 则称关系f为从AB的函数(function)或映射(mapping),记为f:AB.
A 为函数 f A为函数f A为函数f定义域,记为 d o m f = A domf=A domf=A; f ( A ) f(A) f(A)为函数f的值域,记为 r a n f . ranf. ranf.
当 < x , y > ∈ f 时 , 通常记为 y = f ( x ) , 当<x,y>∈f时,通常记为y=f(x), <x,y>∈f,通常记为y=f(x), 这时称 x x x为函数 f f f自变量(或原像), y y y x x x f f f下的函数值(或

例题:判断下列各关系是否为函数
在这里插入图片描述

2.函数的数量

在这里插入图片描述

二.函数的类型

1.函数基本类型

(1)对 ∀ x 1 , x 2 ∈ A , 如果 x 1 ≠ x 2 , 有 f ( x 1 ) ≠ f ( x 2 ) , \forall x_1,x_2∈A,如果x_1≠x_2,有f(x_1)≠f(x_2) , x1,x2A,如果x1=x2,f(x1)=f(x2),则称 f f f为从A到B的单射一对一映射.

(2) 如果 r a n f = B ranf=B ranf=B,则称 f f f为从A到B的满射或从A到B上的映射.
(也就是说,对 ∀ y ∈ B , \forall y∈B, yB,一定有 f ( x ) = y f(x)=y f(x)=y。通俗来讲就是,对于集合B中的每一个元素,一定能找到它的原像)

(3)如果 f f f既是单射,又是满射,则称 f f f为从A到B的双射或一一对应的映射

(4)如果A=B,则称 f f f为A上的函数;当A上的函数f是双射时,称 f f f变换

2.函数类型的判断

A.
在这里插入图片描述
B.在这里插入图片描述
这里有一个误区:有人会认为 f 3 f_3 f3={ < x , e x > ∣ x ∈ R <x,e^x>|x∈R <x,ex>xR}是满射,因为对于 e x e^x ex的每一个取值,都能找到一个 x x x与之对应。
但实际上:
所谓满射,是要对于集合B的每一个元素,都能找到一个 x x x与之对应,而这里的 B = R B=R B=R,对于B中小于0的元素,没有任何 x x x能与之对应,所以 f 3 f_3 f3不是满射

3.函数类型证明

在这里插入图片描述
在具体的证明过程中,要用数学描述语言证明

三.函数的运算

1.函数的复合

a.复合运算

复合运算与高中数学所学的复合运算法则大致相同.
唯一的区别是:
在高中数学里 g g go f f f表示 g ( f ( x ) ) g(f(x)) g(f(x)),而在离散数学里 g g go f f f表示: f ( g ( x ) ) f(g(x)) f(g(x))
知道这一点即可

例题:
A.在这里插入图片描述
B.
在这里插入图片描述
C.
在这里插入图片描述
这边解释一下:O(odd)表示奇数集,E表示偶数集
在这里插入图片描述

b.保守性

在这里插入图片描述

2.函数的逆

在这里插入图片描述
对于 f f fo f − 1 = I A f^{-1}=I_A f1=IA, f − 1 f^{-1} f1o f = I B f=I_B f=IB,可以通过画图的方式来理解:
在这里插入图片描述

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