Тема . Математический анализ

.10 Множества и операции с ними. Функции. Мощности множеств. Множества на вещественной прямой.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#36087

Пусть X  - множество людей в некотором помещении, Y  - множество стульев в этом помещении и пусть:
a) Каждому человеку поставлен в соответствие стул, на котором он сидит;
b) Каждому стулу поставлен в соответствие человек, который на нём сидит

Вопрос: в каких случаях правила a) и b) определяют отображения X → Y  и Y → X  ? В каких случаях эти отображения инъективны, сюръективны, биективны?

Показать ответ и решение

a) Процедура, описанное правилом в этом пункте, будет отображением f :X → Y  в том и только в том случае, когда она будет удовлетворять условию функциональности.

Это попросту означает, что каждому x∈X  будет соответствовать единственный y ∈Y.
Коротко и формально это записывается вот как:

Правило f :X → Y  - функционально, если ∀x∈X ∃!y ∈ Y  такой, что f(x)= y.

Посмотрим, что для нас это означает в данном случае. В пункте a) мы сопоставляем человекам стулья.

То есть множество людей у нас это X,  а множество стульев - это Y.  Наше сопоставление f :X → Y  будет являться отображением (или функцией - это синонимы!), если каждому иксу, то есть каждому человеку, будет сопоставляться один и только один игрек, то есть стул. Короче говоря, это означает, что какой товарищ в нашем помещении не будет столь наглым, что решит занять два или даже больше (мало ли) стульев одновременно!

Напомним определение инъекции:
Опр. f :X → Y  - инъективно, если ∀x1,x2 ∈X  если они разные, то есть x1 ⁄= x2,  то и их образы при отображении тоже разные, то есть f(x1)⁄= f(x2).

Переведём это на язык нашей ситуации. Это попросту означает, что разные люди садятся на разные стулья - у нас нет таких неразлучных друзей или сладкой парочки, что решит занять оба стула одновременно.

Напомним определение сюръекции:
Опр. f :X → Y  - сюръективно, если ∀y ∈Y  ∃x ∈X  такой, что f(x)= y.  То есть, мы при помощи нашего отображения f  можем попасть в любой элемент множества Y

Переведём это на язык нашей ситуации: это попросту означает, что все стулья заняты!

Напомним определение биекции:
Опр. f :X → Y  - биективно, если f  одновременно и инъективно, и сюръективно.

Осталось только совместить два предыдущих условия и получить, что сюръективность f  в данном случае означает, что у нас ни на каком стуле не сидит два или больше человек, и при этом все стулья оказались заняты.

С учётом требования функциональности f,  а именно, что ни один человек не занял несколько стульев одновременно, мы получаем, что если f  - биекция (одной только биективности без требования функциональности было бы недостаточно, подумайте, почему!), то стульев и людей должно быть поровну. То есть, биекция, инъекция, сюръекция - это всё лишь способы обобщить понятия количества элементов и понятия, что в каком-то множестве "больше"  или "меньше"  элементов, чем в другом.

b) Опять же, здесь всё аналогично, но только в обратную сторону: мы теперь стульям сопоставляем людей, то есть у нас задано некоторое отображение g :Y → X.  Требования функциональности, инъективности, сюръективности и биективности формулируются аналогично. Давайте просто скажем, что они означают в каждом из наших случаев в пункте b).

Функциональность g :Y → X  здесь означает, что каждому стулу соответствует ровно один человек, то есть что ни на каком стуле не сидит двое и больше людей (сравните с инъективностью f :X → Y  из пункта a))
Инъективность g :Y → X  будет означать, что разным стульям соответствуют разные люди, то есть что никакой человек не решил усидеть на двух стульях одновременно (сравните с функциональностью f :X → Y  из пункта a)).
Сюръективность g :Y → X  будет означать, что у нас каждый человек сел на какой-то стул, т.е. что не осталось ни одного человека, который не сидел бы на стуле. (Это зеркально напоминает ситуацию с сюръективностью f :X → Y  ).
Биективность g :Y → X  , вместе с функциональностью g  дают по смыслу то же самое, что и биективность и функциональность f  (вместе): то что стульев и людей поровну, т.е. каждый человек сидит ровно на одном стуле и все стулья заняты и все люди сидят.

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!