Immagine di una funzione, suriettività ed iniettività

ste9206
Salve a tutti, sono nuovo nel forum. Ho appena iniziato il corso di analisi matematica al politecnico di torino, tuttavia non ho capito già bene alcuni concetti :-D per trovare il dominio nessun problema, per trovare l'immagine è un problema, perchè non ho ben capito come si calcola, infatti non mi viene nemmeno un esercizio :evil: stessa cosa per suriettività e iniettività di una funzione :evil: siccome sono i primi concetti, e se non apprendo questi non posso andare avanti con il programma, qualcuno mi può spiegare, grazie anche ad esempi numerici, a capire questi 3 concetti? grazie mille :D

Risposte
Camillo
Perchè non posti tu degli esercizi che non ti vengono facendo vedere quello che hai fatto ?

ste9206
Vi posto un esempio di funzione:
[tex]f(x) = \sqrt{x+2} -1[/tex]
Per calcolare il dominio è semplice, basta porre [tex]x+2\geqslant 0[/tex] da cui ricavo [tex]x\geqslant -2[/tex]
Ora che devo calcolare l'immagine, da quanto ho capito, devo ricavarmi la x, quindi svolgendo un po' di calcoli arrivo alla condizione che: [tex]x=y^{2}+2y-1[/tex] e qua mi sono perso, dato che il libro da come soluzione : [tex][1,+\infty )[/tex] .
Come devo procedere?
Per sapere se la funzione è iniettiva o suriettiva, non ho proprio capito il passaggio. Sul libro da solo la definizione senza fare esempi, vi è possibile spiegarmi come si fa a sapere se è suriettiva o no, usando anche questa funzione?
grazie di tutto :-D

garnak.olegovitc1
Salve ste9206,

"ste9206":
Vi posto un esempio di funzione:
[tex]f(x) = \sqrt{x+2} -1[/tex]
Per calcolare il dominio è semplice, basta porre [tex]x+2\geqslant 0[/tex] da cui ricavo [tex]x\geqslant -2[/tex]
Ora che devo calcolare l'immagine, da quanto ho capito, devo ricavarmi la x, quindi svolgendo un po' di calcoli arrivo alla condizione che: [tex]x=y^{2}+2y-1[/tex] e qua mi sono perso, dato che il libro da come soluzione : [tex][1,+\infty )[/tex] .
Come devo procedere?
Per sapere se la funzione è iniettiva o suriettiva, non ho proprio capito il passaggio. Sul libro da solo la definizione senza fare esempi, vi è possibile spiegarmi come si fa a sapere se è suriettiva o no, usando anche questa funzione?
grazie di tutto :-D


che libro usi?
Cordiali saluti

ste9206
Analisi 1 di Canuto Tabacco, editore Springer. E' in pratica il libro che consigliano a tutti, qui al poli

Camillo
Per trovare l'immagine della funzione ( vuol dire trovare l'insieme dei valori assunti dalla funzione ) è utile fare lo studio della funzione.
Forse non hai ancora le conoscenze sufficienti..
La funzione $ y = sqrt(x+2) -1 $ che ha come dominio $ x>=-2 $ come hai detto, è funzione crescente ove è definita.Se conosci le derivate fai la derivata della funzione e vedrai che è sempre positiva e quindi funzione sempre crescente.OK ?
Pertanto il valore minimo che assumerà la $ y $ lo si ottiene ponendo $x=-2 $, tale valore è $ y =-1$.
Ma la funzione è sempre crescente e quindi al crescere di $ x $ la $ y $ crescerà sempre, quindi il sup sarà $+oo $.
Pertanto l'immagine è $[ -1, +oo)$.

ste9206
si, infatti questo pensavo di fare anche io, perchè alle superiori si faceva così...tuttavia sul libro questi concetti li mette all'inizio, e anche a lezione li ha spiegati subito..io più che altro volevo sapere come trovare l'immagine per calcolare suriettività e iniettività di una funzione... in quanto, almeno per la suriettività, sul libro fa riferimento all'immagine della funzione, per l'iniettività non ho ben capito come procedere...

Camillo
Una funzione $f: A rarr B $, di dominio A e di immagine B è iniettiva se ad elementi distinti di A fa corrispondere elementi distinti di B .Quindi una funzione è iniettiva se ogni elemento di B è immagine di al più un elemento di A.
A dire, ad ogni valore $ y $ corrisponde ( al più ) uno e un solo valore $x$.
Di conseguenza se ad un valore di $ y $ corrispondono più valori di $x $ la funzione non è iniettiva.

Ecco il grafico della tua funzione



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la quale, essendo monotòna, è iniettiva. Te ne puoi rendere conto in modo grafico se tracci idealmente delle rette parallele all'asse x ; se queste incontrano la curva in un solo punto allora la funzione è iniettiva.
Ovviamente la funzione $y= x^2 $ non è iniettiva - ad esempio per $y=1 $ ottieni due valori $ x=+-1 $

ste9206
Adesso ho capito..grazie :-D e invece per quanto riguarda la suriettività, cosa bisogna fare?

ale.b14
"Camillo":
Per trovare l'immagine della funzione ( vuol dire trovare l'insieme dei valori assunti dalla funzione ) è utile fare lo studio della funzione.
Forse non hai ancora le conoscenze sufficienti..
La funzione $ y = sqrt(x+2) -1 $ che ha come dominio $ x>=-2 $ come hai detto, è funzione crescente ove è definita.Se conosci le derivate fai la derivata della funzione e vedrai che è sempre positiva e quindi funzione sempre crescente.OK ?
Pertanto il valore minimo che assumerà la $ y $ lo si ottiene ponendo $x=-2 $, tale valore è $ y =-1$.
Ma la funzione è sempre crescente e quindi al crescere di $ x $ la $ y $ crescerà sempre, quindi il sup sarà $+oo $.
Pertanto l'immagine è $[ -1, +oo)$.


In realtà non basta osservare che una funzione è crescente per dire che è superiormente illimitata...

Camillo
Pur essendo già stato scritto molto sull’argomento, aggiungo queste brevi note con qualche esempio, sperando possano essere utili.

1) Applicazione ( funzione) suriettiva

Una applicazione (funzione) $f $ di $A$ in $B $ si dice suriettiva quando è $f(A)=B $ , cioè quando ogni elemento di $B$ è immagine di almeno un elemento di $A$.

Esempio: Sia $A$ l’insieme dei numeri naturali pari e $B $ quello dei naturali dispari.
La funzione $ f: (x rarr x+1 :A rarr B) $ è suriettiva .Infatti ogni numero dispari è immagine di un numero pari tramite la funzione $ x rarr x+1 $ .

Invece l’applicazione (funzione ) $ f: (x rarr x^2 : ZZ rarr ZZ ) $ non è suriettiva perché un intero qualsiasi non è in generale quadrato di un altro.Ad esempio $ 2 $ non è il quadrato di nessun numero intero.
Con $ZZ$ si intende l’insieme dei numeri interi (positivi e negativi).

2)Applicazione (funzione) iniettiva

Una applicazione (funzione) $f $ di $A$ in $B$ si dice iniettiva se ad elementi distinti di $A$ corrispondono elementi distinti di $B$.
Quindi una applicazione (funzione) è iniettiva se ogni elemento di $B$ è immagine di “al più “ un elemento di $A$ ( non si esclude quindi che in $B$ possano esserci elementi che non risultano essere l’immagine di alcun elemento di $A$.

Esempio : L’applicazione (funzione) $ f : ( x rarr x+1 :ZZ rarr ZZ ) $ è iniettiva.

Esempio : L’applicazione (funzione) $f: ( x rarr x^2 :ZZ rarr ZZ) $ non è iniettiva perché due interi opposti hanno lo stesso quadrato e non è, come si è già visto neppure suriettiva.

Esempio : L’applicazione (funzione) $ f_1 : ( x rarr x^2 :NN rarr ZZ )$ è iniettiva ma non suriettiva.
Benché le funzioni $ f , f_1 $ esprimano “lo stesso procedimento di calcolo” la differenza del dominio di queste funzioni implica delle proprietà diverse tra loro.


3) Applicazione (funzione) biiettiva o corrispondenza biunivoca

Una funzione $f $ di $A$ in $B$ si dice biiettiva o biunivoca se essa è suriettiva e iniettiva.
Dunque $ f $ è una biiezione di $A$ in $B$ se risulta $f(A) =B $ e da $ x ne x’ $ segue $f(x) ne f(x’)$, qualunque siano gli elementi $x $ e $x’ $ di $A$ .
Osserviamo che :
la $f $, in quanto applicazione , fa corrispondere a ogni elemento di $A$ uno e un solo elemento di $B$ ; inoltre poiché la $f $ è suriettiva , ogni elemento di $B$ è un’immagine di almeno un elemento di $A$.
Infine poiché la $f $ è iniettiva , ogni elemento di $B$ è immagine di un solo elemento di $A$.
Si dice allora che fra gli elementi di due insiemi $A$ e $B$ , non vuoti, intercorre una corrispondenza biunivoca ( o biiezione ) quando esiste una legge che fa corrispondere ad ogni elemento di $A$ uno e un solo elemento di $ B $ e viceversa, ogni elemento di $B$ è il corrispondente di uno e un solo elemento di $A$.

Esempio : Sia $A$ l’insieme dei numeri naturali dispari e sia $B$ l’insieme dei numeri naturali pari diversi da $0 $, cioè :

$A=( 1,3,5,7,….) ; B=( 2,4,6,8,….)$
e consideriamo la legge :
Ad ogni numero di $A$ si faccia corrispondere il suo successivo .
Questa legge stabilisce tra gli elementi di $A$ e di $B$ una corrispondenza biunivoca.

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