1、BA 所谓从A到B的映射就是A中的每个人都向B中的人射了一箭,并且都射中了B中的一个人。既没有人偷懒不射,也没有人一箭双雕。这时,B中的人,有的可能身中数箭,有的可能一箭未中。当然也可能刚好每人中了一箭。R1abcef gAB嗨!R1可不是映射喔。有人偷懒了。R2abcefgAB嗨!R2也不是映射喔。有人一箭双雕。R3abcefgAB啊哈!R3才是一个映射呢。糟糕!全被射中了。定义定义3.1.3:设是A到B的映射,若对a,bA,ab,均有(a)(b),则称为A到B的单射单射或入射。此时|(A)|=|A|,B中每个元素最多是A中一个元素的映象。还好,只中了一箭。定义定义3.1.4:设是A到B的映
2、射,若既是满射又是单射,则为A到B的双双射射或11映射映射。哼!你能射我,我也能射你。单射,但不是满射。设:0,0,1,()=sin(),0,。则是 满射,但不是单射。设:N E,N 是自然数集合,E是自然数中的所有偶数的集合,(n)=2n,n N。则是单射且是满射,所以是双射。例如:设:N E,N 是自然数集合,E是自然数中所有偶数的集合,(n)=2n,nN。则的逆映射-1为:-1:E N,-1(m)=m/2,mE。定理定理3.2.1 设是A到B的映射,于是,存在逆映射当且仅当是双射。?12345678ACB因此,上例中 是映射,不是映射。(1)=(4)=7;(2)=(4)=7;(3)=(5
3、)=8.而 (x)都不存在,其中,x B.令是A到B的映射,是B到C的映射,ABCxyzabxy (x)=(a)=x;(y)=(b)=y;(z)=(b)=y;(a)=(x)=a;(b)=(y)=b;所以,即映射的乘法不满足交换律。定理定理3.2.4 设是A到B的双射,是B到C的双射,于是 ()1=1 1 (式3.2)证明:证明:由假设不难知道,()1 和 1 1均是C到A的双射。对任意zC,因为 1也是双射,所以有唯一的yB,使 1(z)=y.又因为 1也是双射,所以对y有唯一的xA,使 1(y)=x.于是,1 1(z)=1(1(z)=1(y)=x 又因()(x)=(x)=(y)=z,且 也是
4、双射,所以()1(z)=x.从而对任意zC,有()1(z)=1 1(z)。因此,(式3.2)成立。注意:要使 为双射,不必要求和均是双射,只 须是单射,是满射即可,但要(3.2)成立,则和 必须为双射。啊哈!这下我们知道有无限多个自然数了!任取x1,x2A,x1x2,显然,f(x1)f(x2),且对 任意yB:若y=0,则取x=0,有f(0)=0若y=1,则取x=1/2A1,于是f(1/2)=1/(2-1)=y若y=1/n,取x=1/(n+1)A1,故f(1/(n+1)=1/n=y若yBA1,则取x=y,于是f(x)=x=y 综上所述f是A到B的双射,于是AB.f(0)=0 f(1/n)=1/
5、(n-1)(n1,1/nA1,nN)f(x)=x (x0,1)A1)根据集合的基数来比较它们的大小。定义定义4.2.1 令A、B为两个集合,由定义,|A|=|B|可形象地理解为A中的元素与B中的元素一样多。像实数一样,任何两个基数都可以比较大小,所以有 错!错!错!错!错!错!错误是:虽然f不是双射,但不能说明A与(A)之间不存在其它的映射是双射。正确的作法是证明A与(A)存在任何的双射都是不可能的。定理定理4.2.4 对任意集合A,均有|A|(A)|,其中(A)为A的幂集。证明:证明:令f:A(A)。f(a)=a,aA。显然,f 是单射,于是|A|(A)|。讨论B的存在性:双射g:A(A),
6、aA,g(a)(A)即:g(a)是A的子集。又:作集合D=AA,AA,显然,D A,即D(A)。令:aA,g(a)=D,于是,aD,即a g(a),但aA A。说明:映射 将 10,偶数正整数,奇数(除1外)负整数。这种排序的方法称为字典排序法。显然用此方法可将所有的有理数排序。分子分母 1 2 3 4 5 6 1234.此方法称为三角形方法,是很有用的方法。+为可数集。事实上,若|=k,则每一个符号串就是一个 k 进制的数,显然它们是可以按序排列起来。所以+为可数集。是不是所有的集合的元素都能排序呢?不!不是所有的集合都能排序。比如0,1中实数的集合。让我们来设想一下将它的元素排一个序:0理
7、所当然排在第一位。但是0之后应该排哪个呢?0.1?不!0.01?不!0.001?不!.?你会发现第二个就不知道排哪个好了。这样看来实数集合是没法去数了!?a11a22a33r1r2r31 2 3 对角线方法是一种非常有用的方法。这个问题称为这个问题称为“连续统问题连续统问题”。现已证明:在现有公理系统中,证明它成立与否都不可能。诗中的问题是计算机上所有程序有多少?为何如此?有诗为证:计算机,靠程序,它的本事知底细。程序都是符号串,理应是个可数集。程序时时新,落花处处飘。它们同为0,数数便知道。本篇内容有:集合、子集、幂集。集合之间的关系:(真)含于(/),相等()。集合的基本运算:并()、交()、差()和对称差()。笛卡尔直积:n个集合的笛卡尔直积是它们的 n元有序组的集合。它仍然是个集合。集合的表示:列举法和描述法。A到B的二元关系R是笛卡尔直积AB的子集。关系仍然是集合。关系的表示:仍然可以采用集合的表示方法。若A、B是有限集合,或者说R是有限集上的关系,则R的表示还可以采用:关系矩阵 和 关系图。令R是定义在集合A上的关系。t(R)=Ri。i=1令R、S为有限集上的关系,关系矩阵为MR 和 MS: