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गणित · शब्दावली

एकैकी, आच्छादक, एकैकी आच्छादक क्या है?

अन्य नाम: एकैकी · आच्छादक · एकैकी आच्छादक

परिभाषा 1.23 विश्वविद्यालय गणित — स्नातक वर्ष 1 · अध्याय 1 — तर्क, समुच्चय और प्रतिचित्रण

प्रतिचित्रण f ⁣:EFf \colon E \to F है:

  • एकैकी तब, जब भिन्न अवयवों के प्रतिबिंब भिन्न हों: x,xE, f(x)=f(x)    x=x\forall x, x' \in E,\ f(x) = f(x') \implies x = x';
  • आच्छादक तब, जब FF का प्रत्येक अवयव प्राप्त होता हो: yF, xE, f(x)=y\forall y \in F,\ \exists x \in E,\ f(x) = y;
  • एकैकी आच्छादक तब, जब वह दोनों हो, अर्थात् प्रत्येक yFy \in F का ठीक एक पूर्वप्रतिबिंब हो।

उदाहरण

उदाहरण 1.25 (व्यवहार में प्रतिलोम की संगणना)

मान लीजिए f ⁣:R(0,+)f \colon \R \to \intoo0{+\infty}, f(x)=e2x+1f(x) = \eu^{2x+1}। प्रतिलोम निकालने के लिए दिए हुए y>0y > 0 के लिए y=f(x)y = f(x) हल कीजिए:

y=e2x+1    lny=2x+1    x=lny12,y = \eu^{2x+1} \iff \ln y = 2x + 1 \iff x = \frac{\ln y - 1}2 ,

घोषित प्रांतों पर हर पद उत्क्रमणीय है। यह संगणना एक साथ सब कुछ दे देती है: सहप्रांत के प्रत्येक yy के लिए ठीक एक हल xx है, अतः ff एकैकी आच्छादक है, और

f1 ⁣:(0,+)R,f1(y)=lny12.f^{-1} \colon \intoo0{+\infty} \to \R, \qquad f^{-1}(y) = \frac{\ln y - 1}2 .

दोनों संयोजनों की त्वरित जाँच (f1(f(x))=(2x+1)12=xf^{-1}(f(x)) = \frac{(2x+1) - 1}2 = x और f(f1(y))=elny=yf(f^{-1}(y)) = \eu^{\ln y} = y) प्रमेय 1.24 की कसौटी की पुष्टि करती है। सार: “xx के लिए हल कीजिए और तुल्यताओं पर दृष्टि रखिए” एक ही साथ अस्तित्व की उपपत्ति, अद्वितीयता की उपपत्ति और सूत्र है — पर यह तभी काम करता है जब सहप्रांत सही घोषित किया गया हो (ff R\R पर आच्छादक नहीं है)।

उदाहरण 1.27 (बिंदु (2) तीक्ष्ण है)

प्रतिज्ञप्ति 1.26 (2) में निष्कर्षों को और आगे नहीं बढ़ाया जा सकता: gfg \circ f का एकैकी आच्छादक होना ff को आच्छादक या gg को एकैकी होने के लिए बाध्य नहीं करता। लीजिए E=G={1}E = G = \{1\}, F={1,2}F = \{1, 2\}, जिनमें f(1)=1f(1) = 1 और g(1)=g(2)=1g(1) = g(2) = 1: तब gf=idEg \circ f = \mathrm{id}_E एकैकी आच्छादक है, फिर भी ff अवयव 22 तक नहीं पहुँचता और gg दोनों अवयवों को एक में मिला देता है। इसका उपदेश एक सुनिश्चित लेखा-नियम है: संयोजन की सूचना एकैकीयता के लिए भीतरी प्रतिचित्रण की ओर बहती है और आच्छादकता के लिए बाहरी प्रतिचित्रण की ओर, कभी उलटी दिशा में नहीं। (अभ्यास 1.9 इसी परिघटना को अनंत समुच्चयों के साथ बनाता है, जहाँ यही एकपक्षीय प्रतिलोमों का इंजन है।)

उदाहरण 1.28

f ⁣:RRf \colon \R \to \R, xx2x \mapsto x^2 न तो एकैकी है (f(1)=f(1)f(-1) = f(1)) और न आच्छादक (1-1 का कोई पूर्वप्रतिबिंब नहीं)। प्रांत और सहप्रांत को सीमित करने पर f ⁣:R+R+f \colon \R_+ \to \R_+, xx2x \mapsto x^2 एकैकी आच्छादक है, जिसका प्रतिलोम yyy \mapsto \sqrt y है। किसी प्रतिचित्रण की एकैकीयता या आच्छादकता घोषित प्रांत और सहप्रांत पर निर्भर करती है, केवल सूत्र पर नहीं।

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