2.2 函数
定义
令 \(A\) 和 \(B\) 为非空集合。从 \(A\) 到 \(B\) 的函数 \(f\) 是对元素的一种指派,对 \(A\) 的每个元素恰好指派 \(B\) 的一个元素。如果 \(B\) 中元素 \(b\) 是唯一由函数 \(f\) 指派给 \(A\) 中元素 \(a\) 的,则写成 \(f(a) = b\)。如果 \(f\) 是从 \(A\) 到 \(B\) 的函数,就写成 \(f: A \rightarrow B\)。
- \(A\) 是 定义域(domain),\(B\) 是 陪域(codomain)。
- 如果 \(f(a) = b\),则:
- \(b\) 是 \(a\) 的 像(image)。
- \(a\) 是 \(b\) 的 原像(preimage)。
- 函数 \(f\) 的 值域(range):集合 \(A\) 中所有元素的像的集合。
- \(f\) 把 \(A\) 映射(map) 到 \(B\)
codomain Vs. range
注意从 \(A\) 到 \(B\) 的函数的 陪域 是这类函数所有可能的值的集合(即 \(B\) 的所有元素),而 值域 则是对所有 \(a \in A\) 的 \(f(a)\) 值的集合,并且总是陪域的子集。
也就是说,陪域是函数的可能值的集合,而值域是所有那些能作为定义域中至少一个元素的 \(f\) 函数值的陪域中元素的集合。
令 \(f\) 为从 \(A\) 到 \(B\) 的函数,\(S\) 为 \(A\) 的一个子集。\(S\) 在函数 \(f\) 下的像是由 \(S\) 中元素的像组成的 \(B\) 的子集。我们用 \(f(S)\) 表示 \(S\) 的像,于是
我们也用简写 \(\{ f(s) \mid s \in S \}\) 来表示这个集合。
一对一/单射函数(one-to-one/injective function):当且仅当\(a_1,a_2 \in A\),\(a_1 \not = a_2\)时,\(f(a_1) \not = f(a_2)\);\(f(a_1)=f(a_2)\)时,\(a_1=a_2\)
(严格)递增/减函数:(strictly) increasing/decreasing function
映上/满射函数(onto/surjective function):当且仅当每个 \(b \in B\) 有元素 \(a \in A\) 使得 \(f(a)=b\)
一一对应/双射函数(one-toone correspondence/bijective function):既是一对一的又是映上的
逆函数(inverse function):\(f\) 是一一对应的。 - 可逆(invertible)函数:一一对应 - 不可逆(non-invertible)函数:不是一一对应
函数组合(function composition):\((f \circ g)(a) = f(g(a))\)
函数图(graphs of functions)
上下取整函数(floor/ceilling function)