什么是映射
数学定义
设A、B是两个非空集合,如果存在一个法则f,使得对A中的每个元素a,按法则f,在B中有唯一确定的元素b与之对应,则称f为从A到B的映射,记作f:A→B。
其中,b称为元素a在映射f下的像,记作:b=f(a); a称为b关于映射f的原像。集合A中所有元素的像的集合记作f(A)。
映射,或者射影,在数学及相关的领域还用于定义函数。函数是从非空数集到非空数集的映射,而且只能是一对一映射或多对一映射。
在很多特定的数学领域中,这个术语用来描述具有与该领域相关联的特定性质的函数,例如,在拓扑学中的连续函数,线性代数中的线性变换等等。
如果将函数定义中两个集合从非空集合扩展到任意元素的集合(不限于数),我们可以得到映射的概念:
映射是数学中描述了两个集合元素之间一种特殊的对应关系的。
按照映射的定义,下面的对应都是映射。
⑴
设A={1,2,3,4},B={3,5,7,9},集合A中的元素x按照对应关系“乘2加1”和集合B中的元素对应,这个对应是集合A到集合B的映射。
⑵
设A=N*,B={0,1},集合A中的元素按照对应关系“x除以2得的余数”和集合B中的元素对应,这个对应是集合A到集合B的映射。
⑶
设A={x|x是三角形},B={y|y>0},集合A中的元素x按照对应关系“计算面积”和集合B中的元素对应,这个对应是集合A到集合B的映射。
⑷
设A=R,B={直线上的点},按照建立数轴的方法,是A中的数x与B中的点P对应,这个对应是集合A到集合B的映射。
⑸
设A={P|P是直角坐标系中的点},B={(x,y)|x∈R,y∈R},按照建立平面直角坐标系的方法,是A中的点P与B中的有序实数对(x,y)对应,这个对应是集合A到集合B的映射。
映射在不同的领域有很多的名称,它们的本质是相同的。如函数,算子等等。这里要说明,函数是两个数集之间的映射,其他的映射并非函数。
——映射(双射)是映射中特殊的一种,即两集合元素间的唯一对应,通俗来讲就是一个对一个(多对一)。
(由定义可知,图1中所示对应关系不是映射,而其它三图中所示对应关系就是映射。)
或者说,设A B是两个非空的集合,如果按,某一个确定的对应关系f.使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
映射的成立条件简单的表述就是下面的两条:
1.定义域的遍历性:X中的每个元素x在映射的值域中都有对应对象
2.对应的唯一性:定义域中的一个元素只能与映射值域中的一个元素对应
映射的分类:
映射的不同分类是根据映射的结果进行的,从下面的三个角度进行:
1.根据结果的几何性质分类:满射(到上)与非满射(内的)
2.根据结果的分析性质分类:单射(一一的)与非单射
3.同时考虑几何与分析性质:满的单射(一一对应)。
集合AB的元素个数为m,n,
那么,从集合A到集合B的映射的个数为n的m次
■函数和映射,满映射和单映射的区别
函数是数集到数集映射,并且这个映射是“满”的。
即满映射f: A→B是一个函数,其中原像集A称做函数的定义域,像集B称做函数的值域。
“数集”就是数字的集合,可以是整数、有理数、实数、复数或是它们的一部分等等。
“映射”是比函数更广泛一些的数学概念,它就是一个集合到另一个集合的一种确定的对应关系。即,若f是集合A到集合B的一个映射,那么对A中的任何一个元素a,集合B中都存在唯一的元素b与a对应。我们称a是原像,b是像。写作f: A→B,元素关系就是b = f(a).
一个映射f: A→B称作“满”的,就是说对B中所有的元素,都存在A中的原像。
在函数的定义中不要求是满射,就是说值域应该是B的子集。(这个定义来源于一般中学中的讲法,实际上许多数学书上并不一定定义函数是满射。)
象集中每个元素都有原象的映射称为满射 :
即B中的任意一元素y都是A中的像,则称f为A到B上的满射,强调f(A)=B(B的原像可以多个)
原象集中不同元素的象不同的映射称为单射 :
若A中任意两个不同元素x1≠x2,它们的像f(x1)≠f(x2),则称f为A到B的单射,强调f(A)是B的真子集
单射和满射可***同决定为一一双射。