抽象代數學習筆記(3)對映

2021-08-03 08:12:09 字數 1772 閱讀 7952

對映的概念高中數學中就已經引入了,最近我翻看了一下高中數學教材,書中對對映做了這樣的定義:

對映的定義:設a、b是兩個非空集合,如果存在乙個法則

f ,使得對a中的每個元素a,按法則

f,在b中有唯一確定的元素b與之對應,則稱

f 為從a到b的對映,記作f:

a→b。

其中,b稱為元素a在對映f下的象,記作: b=

f (a); a稱為b關於對映f的原象。集合a中所有元素的象的集合稱為對映

f 的值域,記作

f(a)。

對映的定義』:集合a,b是非空集合,a

× b有一類子集r,如果 ∀a

∈a,有且只有乙個 b∈

b ,使得 (a

,b)∈

r ,稱關係r為對映關係。

當然,將對映定義為一種對應規則的做法更加普遍。因此,以後我們把對映作為一種對應規則看待,並且直接稱其為「對映」而非「對映關係」。

根據第一種定義方式,集合a中所有元素的象構成的集合稱為值域,如果值域等於集合b,那麼稱對映

f 是滿射;如果集合a中不同元素在b中的象也不同,那麼稱對映

f是單射。如果對映f既是滿射,又是單射,那麼稱

f 是雙射。

對映可以進行復合,但需要注意以下幾點:

* 存在g∗

f不一定有f∗

g * 即使g∗

f 和f∗

g 都存在,也不一定有g∗

f=f∗

g 我們現在可以根據對映復合的概念定義可逆對映,但在此之前,需要引入恒等對映恒等對映。恒等對映的定義非常簡單,也很容易理解:

f 是集合a到自己的對映,如果元素a的象就是它自己,那麼稱

f是恒等對映。記作ia

現在我們來介紹可逆對映:

設f:

a→b ,如果存在對映g:

b→a ,使得g∗

f=ia

,f∗g

=ib ,那麼

f 是可逆對映。

判斷

f是否是乙個可逆對映,只需要判斷

f 是否為雙射即可。

最後要說的概念很簡單,但是相當重要,那就是我們從高中起經常接觸的「定義域」和「值域」。「定義域」就是對映中的集合a,「值域」是集合a中所有元素的象的集合,回想一下滿射的定義你會知道值域是b的乙個子集(不一定是真子集)。需要指出的是,離開「定義域」「值域」談對映是沒有任何意義的,這一點,可能從對映的定義』的角度看更加直觀。這裡舉乙個例子:

* 判斷 r=

是不是乙個對映關係。

這個例子的提法當然是有問題的,因為連x,

y 的範圍都沒有給出。如果x∈

[−1,

1],y

∈[−1

,1] ,那麼r不是對映關係。如果如果x∈

[−1,

1],y

∈[0,

1],那麼r是對映關係。因此切記要定義對映時要給出定義域以及值域。

為了一般性,我們介紹對映時,通常把對映的定義域和值域設為兩個不同的集合。不過我希望大家能考慮一下定義域和值域為同乙個集合的對映,尤其是可逆對映,這是置換的基礎,也是日後在研究群時,經常會遇到的對映。因為本人懶惰,很多概念就不在文章中介紹啦,大家可以去找別的資料作為參考。

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