Kardinalität zusammengesetzter Funktionen Beweishilfe! [geschlossen]

Die Antwort auf diese Frage sollte sehr offensichtlich und einfach sein, sobald Sie es erkennen. Ich habe es nicht herausgefunden und bin dabei, den Verstand zu verlieren! Alle Erklärungen sind sehr willkommen!

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Für die Funktionen g, h: A -> B.

Die Funktion k: A -> B x B sei durch die folgende Funktion definiert:

k(a) = (g(a), h(a)) für jedes a ∈ A.

Beweisen Sie, dass |A| = 1, wenn g injektiv und k surjektiv ist.

Angenommen a 1a 2A1A2 Beide gehören zu AA , dann g ( a 1 ) g ( a 2 )G(A1) g(A2) seit GG ist injektiv. Aber dann mindestens eines von ( g ( a 2 ) , g ( a 1 ) ) , ( g ( a 2 ) , g ( a 2 ) )( g(A2) , g(A1) ) , ( g(A2) , g(A2) ) ist nicht in Im( k )Ich bin( k ) .
Diese Frage würde von zusätzlichem Kontext profitieren und wird wahrscheinlich andernfalls geschlossen. Uns zum Beispiel einfach mitzuteilen, woher Sie das Problem haben, oder zu erklären, was Sie versucht haben, wäre ein großer Schritt nach vorne! Verwenden Sie auch MathJax , um Ihre Mathematik hübsch aussehen zu lassen. (Für weiteres Feedback/Hilfe beim Stellen von Fragen können Sie hier fragen .)

Antworten (3)

Wir können tatsächlich | erhalten B | 1| B | 1und daher | Ein | 1| Ein | 1(die leere Menge ist nicht ausgeschlossen).

Angenommen b 1b 2B1B2sind verschiedene Elemente von BB. Dann ist die Surjektivität von kkimpliziert, dass es Elemente a , a A gibtein ,A'Aso dass ( b 1 , b 1 ) = k ( a ) = ( g ( a ) ,h ( a ) ) , ( b 1 , b 2 ) = k ( ein ' ) = ( g ( ein ' ) ,h ( ein ) ).

(B1,B1) = k ( ein ) = ( g( a ) ,h ( a ) ) , (B1,B2) = k (A') = ( g(A') ,h (A') ).
Aber dann g ( a ) = b 1 = g ( a )G( a ) =B1= g(A')während h ( a ) = b 1b 2 = h ( a )h ( ein ) =B1B2= h (A')also ein ein '.
Dies widerspricht der Injektivität von g.

Ihr A erschien, während ich meins eintippte. Ich bin die langsamste Schreibkraft der Welt.

Angenommen A B .

Nimm ein a A .Betrachten Sie ein beliebiges a A .Jetzt kist surjektiv auf B × B ,und ( g ( a ) , h ( a ) ) B × B ,also existiert ein Amit ( g ( a ) , h ( a ) = k ( a ) = ( g ( a ) , h ( a ) ) .

Dies erfordert g ( a ) = g ( a ) ,impliziert a = aweil gist injektiv. Also ( g ( ein ) , h ( ein ) ) = k ( ein ) = k ( ein ) = ( g ( ein ) , h ( ein ) ) .
Dies erfordert h ( a ) = h ( a ) .Also a A(h ( ein ) = h ( ein )) ,
mit anderen Worten, { h ( a ) : a A } = { h ( a ) } .
Aber kist surjektiv auf B × Balso B = { h ( ein ' ) : ein 'EIN } .
Also B = { h ( a ) }ist ein Singleton (eine Menge mit genau einem Mitglied) und g : A Bist injektiv, also Akann nicht mehr als ein Mitglied haben.

Eine Variation. Gegeben sei k : A B × Bsurjektiv ist, haben wir per Definition ( b 1 , b 2 )B × B a A : k ( a ) = ( g ( a ) , h ( a ) ) = ( b 1 , b 2 )

Seien b 1 , b 2B. Seit kist surjektiv wir habenein 1EIN :k ( ein 1 ) = ( g ( ein 1 ) , h ( ein 1 ) ) = ( b 1 , b 1 )ein 2EIN :k ( ein 2 ) = ( g ( ein 2 ) , h ( ein 2 ) ) = ( b 1 , b 2 )

Aus (1) und (2) sehen wir g ( a 1 ) = b 1 = g ( a 2 ).

  • Seit ginjektiv ist, haben wir a 1 = a 2.

  • Aber dann haben wir k ( a 1 ) = k ( a 2 )so dass b 1 = b 2und wir schließen | B | = 1 .

Seit | B | = 1wir können B = { b } nehmenund betrachte g : A { b }

Seien a 1 , a 2A. Wir haben nach (3) g ( a 1 ) = b g ( a 2 ) = b

Seit ginjektiv ist, folgt a 1 = a 2und wir schließen schließlich | Ein | = 1 .