Инъективные, сюръективные отображения
Определение 1.Отображение :
называется инъективным или инъекцией, если два различных элемента из множества
имеют образами при отображении
два различных элемента из множества
, т.е.
,
.
Например, отображение :
приведенное на следующей схеме
является инъекцией множества в множество
. Здесь
.
Определение 2. Отображение :
называется сюръективным или сюръекцией, если каждый элемент из множества
является образом при отображении
по крайней мере одного элемента из
, т.е.
такой, что
, т.е.
.
Сюръективное отображение – это отображение множества на множество
.
Например, отображение :
является сюръективным, а отображение :
не является сюръективным.
Если при отображении
:
, то отображение
- сюръективное.
Теорема. Отображение :
биективно тогда и только тогда, когда оно инъективно и сюръективно одновременно.
Доказательство. Пусть :
- биективно. Тогда каждый элемент
является образом при отображении
некоторого элемента
, следовательно, отображение
- сюръективно. А так как этот элемент
- единственный, то из этого следует, что разным элементам
соответствуют разные образы, т.е. отображение
инъективно.
Обратно, пусть :
- инъективно и сюръективно одновременно. Тогда в силу сюръекции
, а ввиду инъективности отображения
содержит единственный элемент.
Примеры.
1. ,
Отображение не сюръективно, т.к. элемент
не является образом ни одного элемента из
. Оно не является и инъективным, т.к. два различных элемента
и
имеют образом один и тот же элемент
.
2. :
,
Отображение сюръективно, но не инъективно.
3. :
,
Отображение сюръективно и инъективно одновременно, т.к. оно биективно.