一一对应是一种常见的对应,指两集合元素之间有一对一关系的对应。
简介
在数学中,双射,双射函数或一对一对应是两组的元素之间的函数,其中一组的每个元素与另一组的元素恰好配对,另一组的每个元素与第一组的正好一个元素也恰好配对。没有不配对的元素。在数学术语中,双射函数是集合X与集合Y的一一映射,也叫一一对应。
具体定义
对于X和Y之间的配对(其中Y不需要与X不同)称为对应,以下四个属性必须成立:
(1)X的每个元素必须与Y的至少一个元素配对;
(2)没有X的元素可以与Y的多于一个元素配对;
(3)Y的每个元素必须与X的至少一个元素配对;
(4)Y的任何元素都不能与X的多个元素配对。
满足属性(1)和(2)意味着对应是域X的函数。更常见的是将属性(1)和(2)写为单个语句:X的每个元素与正好一个元素配对满足属性(3)的函数被称为“到Y”,称为抛射(或投射函数)。满足属性(4)的函数被称为“一对一函数”,称为或注入函数。使用这个术语,对应是一种既可以是一种输出,也可以是一种注入的功能,或者使用其他单词,对应是“一对一”和“上”的功能。
打棒球板球队阵容
考虑棒球或板球队的击球阵容(或任何运动队的所有球员的列表,每个球员在阵容中持有特定的位置)。组X将是球队中的球员(在棒球的情况下大小为九),组Y将是击球顺序(1st,2nd,3rd等)的位置。由此给出“配对”玩家在这个顺序是在什么位置。由于每个玩家都在列表中的某个地方,所以属性(1)是满足的。属性(2)是满足的,因为没有玩家在命中的两个(或更多)位置。属性(3)表示,对于每个职位,有一些球员在这个位置击球,而属性(4)则指出,两名或两名以上的选手不会在列表中同一位置击球。
座位和学生教室
在教室里有一定数量的座位。一群学生进入房间,老师要求他们坐下。在房间周围快速浏览之后,老师声明,一组学生和一组座位之间存在双向偏差,每个学生与他们所在的座位配对。老师为了达成这个结论而观察到了什么是:
(1)每个学生都坐在座位上(没有人站立);
(2)没有学生在一个以上的座位上;
(3)每个座位都有人坐在那里(没有空座);
(4)没有座位上有不止一名学生。
教练得出的结论是,与学生一样多的座位,而不必计算任何一套。
逆
具有域X(以功能符号表示的)的双射f也定义了从Y开始并转到X(通过转动箭头)的关系。对于任意函数“转动箭头”的过程通常不产生函数,但是对应的属性(3)和(4)表示该反向关系是域Y的函数。此外,属性(1)和(2)然后说这个反函数是一个输出,一个注入,即反函数存在,也是一个双射。具有反函数的函数据说是可逆的。当且仅当它是双向的时候,函数是可逆的。
以简明的数学符号表示,当且仅当满足条件时,函数是对应
对于Y中的每个y,在x中存在唯一的x,其中。
继续使用棒球击球阵容示例,正在定义的功能以输入方式输入玩家之一,并以击球顺序输出该玩家的位置。由于这个功能是一个双射,它具有一个反向功能,它将击球顺序中的位置作为输入,并输出将在该位置击球的玩家。
基数
如果X和Y是有限集合,那么当且仅当X和Y具有相同数量的元素时,两个集合X和Y之间存在对应。实际上,在公理集理论中,这被认为是“相同数量的元素”(均等)的定义,并将这个定义推广到无限集,导致基数的概念,一种区分无限集的各种大小的方法。