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Clasificacin de las funciones
Dados dos conjuntos X, Y, consideremos a todas las posibles aplicaciones (funciones) que
pueden
formarse entre estos dos conjuntos. Podemos diferenciar los siguientes casos:
Si a cada imagen le corresponde una nica preimagen, inyectiva.
Si la imagen de la funcin es igual al codominio, sobreyectiva o suprayectiva.
Una funcin que sea inyectiva y sobreyectiva simultneamente, se denomina
biyectiva .
Puede aber funciones que sean biyectivas, inyectivas pero no suprayectivas,
supreyectiva pero no
inyectiva o que no se cumple ninguna de esas condiciones, en cuyo caso no tieneun nombre especifico.
!"efiniciones alternas# sea dada y sea b un elemento cualquiera del codominio $.
Consideremos la ecuacin
f(x)=b()
.
la funcin es suprayectiva o sobreyectiva si, y slo si, la ecuacin siempre tiene al
menos una
solucin.
la funcin es inyectiva si, y !solo si, la ecuacin %&' tiene a lo ms una solucin.
la funcin es biyectiva cuando, y slo cuando, es inyectiva y suprayectiva a la ve(.
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)amos a ilustrar esos diferentes tipos de funciones %aplicaciones' en un "iagrama
de )enn, el con*unto
universal U, representado por un rectngulo, es el con*unto de todas las posibles
aplicaciones, el
con*unto + es aquel de las aplicaciones inyectivas, y el con*unto aquel de lassobreyectivas, esto nos
permite ver los distintos tipos de aplicaciones de un modo grfico.
+plicacin inyectiva y no sobreyectiva
-n una funcin inyectiva, cada elemento imagen tiene nica preimgen. Un funcin
que no sea
inyectiva, tendr al menos dos elementos diferentes del dominio que tienen la
misma imagen.
-n una funcin suprayectiva %sobreyectiva' cada elemento del codominio es imagen
de algn elemento
del dominio. Una funcin no ser suprayectiva, cuando al menos un elemento del
codominio %con*unto
final' no tenga una preimagen.
-n el diagrama de )enn corresponden a las aplicaciones que pertenecen a + y no
pertenecen a , esto
es las que pertenecen a la diferencia de + y # +.
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-n estas aplicaciones la cardinalidad de / es siempre menor que la de $, esto es el
con*unto $ tendr
mayor nmero de elementos que / cuando tratamos de compararlos.
-*emplo
en el diagrama de la figura#
todos los elementos de $, que tienen origen, tienen un nico origen, esto ace que
la aplicacin
sea inyectiva
el elemento d de $, no tiene ningn origen por lo que esta aplicacin no es
sobreyectiva.
Segundo e*emplo
Partiendo del con*unto de pinceles con pintura de colores#, ,
Sobre el con*unto de caras pintadas#
, , ,
+sociando cada pincel con la cara correspondiente#
"ado que cada pincel tiene una cara y solo una cara de su color esta
correspondencia es una aplicacin,
como las caras que tiene pincel de su color, tienen un solo pincel de su color, la
aplicacin es inyectiva,
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y como la cara pintada de amarillo, no tiene ningn pincel de este color, la
aplicacin no es sobreyectiva.
+plicacin no inyectiva y sobreyectiva
Una aplicacin no inyectiva tiene al menos un elemento imagen que tiene dos o
ms or0genes y una
sobreyectiva todos los elementos del con*unto final tienen al menos un elemento
origen.
-n el diagrama de )enn corresponden a las aplicaciones que no pertenecen a + y si
pertenecen a ,
esto es las que pertenecen a la diferencia de y +# +.
Para esta aplicacin el con*unto / a de tener mayor nmero de elementos que $, la
cardinalidad de /
a de ser mayor que la de $.
-*emplo
en el diagrama de la figura#
el elemento c de $, tiene dos or0genes# el 1 y el 2, por lo que esta aplicacin no esinyectiva.
todos los elementos de $, tienen origen, esto ace que la aplicacin sea
sobreyectiva.
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Segundo e*emplo
3gual que en el e*emplo anterior partiremos del con*unto de pinceles con pintura de
colores#
, , ,
-n este caso ay dos pinceles con pintura a(ul, pero a pasar de tener el mismo
color de pintura son dos
pinceles distintos.
Como con*unto final tenemos el con*unto de caras pintadas#
, ,
+sociando cada pincel con la cara del mismo color, vemos que cada pincel tiene
una cara pintada de su
color y solo una, esto ace que la correspondencia sea una aplicacin, la cara a(ul
tiene dos pinceles de
su mismo color, por lo que no es inyectiva, todas las caras tiene un pincel con su
color, luego la
aplicacin es sobreyectiva.
+plicacin inyectiva y sobreyectiva %biyectiva'4
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5a correspondencia que asocia cada pincel con la cara de su mismo color es una
aplicacin porque
todos los pinceles tienen una cara con su color y solo una cara de ese color, la
aplicacin es inyectiva
porque un pincel corresponde con una sola cara, y es sobreyectiva porque todaslas caras tiene un
pincel de su color, al ser inyectiva y sobreyectiva simultneamente esta aplicacin
es biyectiva.
Una aplicacin biyectiva ace corresponder los elementos del con*unto inicial con
los del con*unto
final uno a uno, pudi:ndose decir que ay el mismo nmero de elementos en el
con*unto inicial que en
el final.
+plicacin no inyectiva y no sobreyectiva
Una aplicacin no inyectiva tendr al menos un elemento imagen que tenga dos o
ms or0genes y una
no sobreyectiva tendr al menos un elemento del con*unto final que no tenga
elemento origen. -ste tipode aplicaciones no tiene un nombre especifico y qui(
sean las que presenten, desde el punto de vista
matemtico, un menor inter:s.
Para esta aplicacin los con*untos / e $ no son comparables, y no podemos
plantear ningn supuesto
sobre su cardinalidad, partiendo de su comparacin, ni sobre su nmero de
elementos.
-n el diagrama de )enn corresponden a las aplicaciones que no pertenecen a + y
no pertenecen a ,
esto es las que no pertenecen a la unin de + y .
-*emplo
en el diagrama de la figura#
el elemento b de $, tiene dos or0genes# 8 y 7, esto ace que esta aplicacin no sea
inyectiva
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