Отображение множеств. Задание отображений.
п.1. Отображение множеств.
Определение. Пусть А и В – произвольные множества. Отображением множества А в множество В называют правило (соответствие), которое каждому элементу множества А ставит в соответствие единственный для этого элемента элемент множества В.
Обозначение. . Здесь,
– имя (наименование) отображения. Если
– элемент множества А, то элемент множества В, который ставится ему в соответствие при этом отображении обозначают
и пишут
. Элемент
называют значением отображения
"в точке а" или образом элемента а. При этом сам элемент а называют прообразом элемента
.
Замечание. Слова отображение и функция являются синонимами, при этом множество А называют областью определения функции (отображения) и обозначают
, а множество значений
обозначают
и называют образом отображения
.
является подмножеством множества В:
.
п.2. Задание отображений.
Для того, чтобы определить (задать) отображение множества А в множество В нужно задать сами множества А и В, а затем задать правило с помощью которого мы сможем для каждого находить соответствующий ему элемент
. Это правило можно задать простой таблицей, если множество А конечное и имеет небольшое число элементов. Это правило можно задать с помощью формулы (математического выражения). Это правило можно задать с помощью некоторого алгоритма (процедуры). Все зависит от конкретной ситуации.
п.3. Декартово (прямое) произведение множеств.
Определение. Пусть – элементы каких-то множеств (не обязательно одного множества). Две пары элементов
и
будем называть равными и писать
, если
и
.
Такие пары называют упорядоченными парами, т.е. пару элементов называют упорядоченной парой, если
при
.
Определение. Декартовым (прямым) произведением множества А на множество В называют множество всех упорядоченных пар , где первый элемент пары является элементом множества А, а второй – множества В и обозначается
.
Иначе, . Здесь знак
означает равенство по определению.
Пример. Пусть – множество первых восьми букв латинского алфавита.
– множество первых восьми натуральных чисел. Тогда декартово произведение множества А на множество В есть множество
. Для удобства записи все элементы этого множества можно записывать проще:
и мы получаем обозначение всех 64 клеток шахматной доски.
п.4. Декартов квадрат множества.
Определение. Декартовым квадратом множества А называют декартово произведение множества А на множество А (т.е. само на себя).
Обозначение: .
Пример. Пусть – множество действительных чисел. Тогда
– множество всех упорядоченных пар действительных чисел. Это множество можно интерпретировать как множество точек на координатной плоскости с соответствующими координатами.