Dimostrare formalmente l'iniettività e la suriettività di una funzione
Probabilmente è un quesito che è stato posto più volte ma vorrei sapere come faccio a dimostrare formalmente l'iniettività o una suriettività di una funzione. Mi spiego meglio: so quando una funzione è iniettiva o suriettiva, ma non riesco a capire come dimostrare ciò su un pezzo di carta (forse la soluzione è più facile di quanto si pensi ma vorrei delle conferme da voi). Ad esempio, voglio dimostrare l'iniettività di questa funzione:
$f: NN \to NN$ tale che $f(n) = 2^(2^n)$
Detto in parole povere, so che una funzione è iniettiva quando ogni elemento del dominio ha un immagine diversa. In questo caso, correggetemi se sbaglio, procedendo per tentativi abbiamo che:
$f(1) = 2^(2^1) = 4$
$f(2) = 2^(2^2) = 16$
$f(3) = 2^(2^3) = 256$
$f(4) = 2^(2^4) = 65.536$
...e così via.
Quindi è facile notare che le immagini saranno sempre diverse, pertanto la funzione è iniettiva. Ora mi chiedo, una dimostrazione del genere può andar bene? O è poco formale ecc.?
$f: NN \to NN$ tale che $f(n) = 2^(2^n)$
Detto in parole povere, so che una funzione è iniettiva quando ogni elemento del dominio ha un immagine diversa. In questo caso, correggetemi se sbaglio, procedendo per tentativi abbiamo che:
$f(1) = 2^(2^1) = 4$
$f(2) = 2^(2^2) = 16$
$f(3) = 2^(2^3) = 256$
$f(4) = 2^(2^4) = 65.536$
...e così via.
Quindi è facile notare che le immagini saranno sempre diverse, pertanto la funzione è iniettiva. Ora mi chiedo, una dimostrazione del genere può andar bene? O è poco formale ecc.?
Risposte
si potrebbe procedere in vari modi, come ad esempio mostrando come ottieni il singolo termine dal precedente, dalla stretta monotonia, ma in questo caso penso sia più semplice procedere "per assurdo" o dalla definizione:
$"se "m,n in NN$ (se procedessi p.a. potresti aggiungere $"con "m != n$), supponiamo che sia $f(m)=f(n)," cioè "2^(2^m)=2^(2^n)." allora ... sarà "2^m=2^n " e pertanto "m=n$
$"se "m,n in NN$ (se procedessi p.a. potresti aggiungere $"con "m != n$), supponiamo che sia $f(m)=f(n)," cioè "2^(2^m)=2^(2^n)." allora ... sarà "2^m=2^n " e pertanto "m=n$