Podstawy matematyki dla informatyków. Funkcje. Funkcje caªkowite i cz ±ciowe. Deniowanie funkcji. Wykªad pa¹dziernika 2012

Podobne dokumenty
W poprzednim odcinku... Podstawy matematyki dla informatyków. Relacje równowa»no±ci. Zbiór (typ) ilorazowy. Klasy abstrakcji

Podstawy matematyki dla informatyków

A = n. 2. Ka»dy podzbiór zbioru sko«czonego jest zbiorem sko«czonym. Dowody tych twierdze«(elementarne, lecz nieco nu» ce) pominiemy.

Zbiory i odwzorowania

Zdzisªaw Dzedzej, Katedra Analizy Nieliniowej pok. 611 Kontakt:

Podstawy logiki i teorii mnogości Informatyka, I rok. Semestr letni 2013/14. Tomasz Połacik

Zadania. 4 grudnia k=1

Zadania z PM II A. Strojnowski str. 1. Zadania przygotowawcze z Podstaw Matematyki seria 2

Indeksowane rodziny zbiorów

Wykªad 4. Funkcje wielu zmiennych.

Metody dowodzenia twierdze«

Wykładowcy. Podstawy matematyki dla informatyków. Różne książki dla dociekliwych. Materiały. Books in English. Zaliczenie. Klasówka.

Twierdzenie Wainera. Marek Czarnecki. Warszawa, 3 lipca Wydziaª Filozoi i Socjologii Uniwersytet Warszawski

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Równania ró»niczkowe I rz du (RRIR) Twierdzenie Picarda. Anna D browska. WFTiMS. 23 marca 2010

Wykładowcy. Podstawy matematyki dla informatyków. Materiały. Różne książki dla dociekliwych. Books in English. Zaliczenie

Materiaªy do Repetytorium z matematyki

Wykªad 7. Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych.

Twierdzenie Wedderburna Witold Tomaszewski

Funkcja. Poj cie funkcji i podstawowe wªasno±ci. Dziedzina

Hotel Hilberta. Zdumiewaj cy ±wiat niesko«czono±ci. Marcin Kysiak. Festiwal Nauki, Instytut Matematyki Uniwersytetu Warszawskiego

PRZYPOMNIENIE Ka»d przestrze«wektorow V, o wymiarze dim V = n < nad ciaªem F mo»na jednoznacznie odwzorowa na przestrze«f n n-ek uporz dkowanych:

Mierzalne liczby kardynalne

Podzbiory Symbol Newtona Zasada szuadkowa Dirichleta Zasada wª czania i wyª czania. Ilo± najkrótszych dróg. Kombinatoryka. Magdalena Lema«ska

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

1 0 Je»eli wybierzemy baz A = ((1, 1), (2, 1)) to M(f) A A =. 0 2 Daje to znacznie lepszy opis endomorzmu f.

1 Granice funkcji wielu zmiennych.

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Lab. 02: Algorytm Schrage

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Funkcje. Oznaczenia i pojęcia wstępne. Elementy Logiki i Teorii Mnogości 2015/2016

1 Poj cia pomocnicze. Przykªad 1. A A d

Relacj binarn okre±lon w zbiorze X nazywamy podzbiór ϱ X X.

Podstawy logiki i teorii zbiorów wiczenia

Matematyczne Podstawy Kognitywistyki

JAO - J zyki, Automaty i Obliczenia - Wykªad 1. JAO - J zyki, Automaty i Obliczenia - Wykªad 1

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

istnienie elementu neutralnego dodawania (zera): 0 K a K a + 0 = a, istnienie elementu neutralnego mno»enia (jedynki): 1 K a K a 1 = a,

Oba zbiory s uporz dkowane liniowo. Badamy funkcj w pobli»u kresów dziedziny. Pewne punkty szczególne (np. zmiana denicji funkcji).

Ekstremalnie maªe zbiory

gdzie wektory α i tworz baz ortonormaln przestrzeni E n

Ÿ1 Oznaczenia, poj cia wst pne

ELEMENTARNA TEORIA LICZB. 1. Podzielno±

Funkcje, wielomiany. Informacje pomocnicze

Semestr letni 2014/15

Ukªady równa«liniowych

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Estymacja parametru gªadko±ci przy u»yciu falek splajnowych

Listy Inne przykªady Rozwi zywanie problemów. Listy w Mathematice. Marcin Karcz. Wydziaª Matematyki, Fizyki i Informatyki.

Przetwarzanie sygnaªów

RACHUNEK ZBIORÓW 2 A B = B A

Zadania z analizy matematycznej - sem. II Ekstrema funkcji wielu zmiennych, twierdzenia o funkcji odwrotnej i funkcji uwikªanej

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

AM II /2019 (gr. 2 i 3) zadania przygotowawcze do I kolokwium

punkcie. Jej granica lewostronna i prawostronna w punkcie x = 2 wynosz odpowiednio:

Logika matematyczna (16) (JiNoI I)

Matematyka dyskretna dla informatyków

Matematyka dyskretna

Metodydowodzenia twierdzeń

Prawdopodobie«stwo warunkowe, twierdzenie Bayesa, niezale»no± zdarze«.

Zbiory, funkcje i ich własności. XX LO (wrzesień 2016) Matematyka elementarna Temat #1 1 / 16

Wybrane poj cia i twierdzenia z wykªadu z teorii liczb

Matematyka dyskretna dla informatyków

ANALIZA NUMERYCZNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Analiza matematyczna 1

Macierze i Wyznaczniki

1 Metody iteracyjne rozwi zywania równania f(x)=0

Rachunek caªkowy funkcji wielu zmiennych

WST P DO MATEMATYKI WSPÓŠCZESNEJ. Grzegorz Szkibiel. Jesie«2004/05

Algorytmy zwiazane z gramatykami bezkontekstowymi

3. (8 punktów) EGZAMIN MAGISTERSKI, Biomatematyka

Wnioskowanie Boolowskie i teoria zbiorów przybli»onych

Matematyka dyskretna dla informatyków

Wykªad 12. Transformata Laplace'a i metoda operatorowa

Funkcje wielu zmiennych

Wyra»enia logicznie równowa»ne

Maksymalna liczba punktów do zdobycia: 80. Zadanie 1: a) 6 punktów, b) 3 punkty, Zadanie 2: a) 6 punktów, b) 4 punkty,

Interpolacja funkcjami sklejanymi

Algebra Liniowa 2. Zadania do samodzielnych wicze«wydziaª Elektroniki, I rok Karina Olszak i Zbigniew Olszak

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

2 Podstawowe obiekty kombinatoryczne

Zadania z z matematyki dla studentów gospodarki przestrzennej UŠ. Marek Majewski Aktualizacja: 31 pa¹dziernika 2006

Schematy i reguªy wnioskowania w logice rozmytej

Automorzmy modeli i twierdzenie EhrenfeuchtaMostowskiego

Programowanie wspóªbie»ne

FUNKCJE. 1. Podstawowe definicje

Liniowe zadania najmniejszych kwadratów

Zasada indukcji matematycznej

Przekroje Dedekinda 1

Programowanie wspóªbie»ne

Strategie zabezpieczaj ce

Zadania z kolokwiów ze Wst pu do Informatyki. Semestr II.

2 Liczby rzeczywiste - cz. 2

Geometria Algebraiczna

Algorytmiczna teoria grafów

Wielomiany o wspóªczynnikach rzeczywistych

Wst p teoretyczny do wiczenia nr 3 - Elementy kombinatoryki

Elementy Modelowania Matematycznego Wykªad 1 Prawdopodobie«stwo

Twierdzenie 1 (Hindmana). Ustalmy dowolne kolorowanie zbioru liczb naturalnych na sko«czenie wiele kolorów. Wtedy istnieje zbiór niesko«- czony A

Model obiektu w JavaScript

Transkrypt:

Podstawy matematyki dla informatyków Wykªad 3 Funkcje 18 pa¹dziernika 2012 Deniowanie funkcji Funkcje caªkowite i cz ±ciowe Denicja wprost: f (x) = x + y f = λx. x + y Denicja warunkowa: { n/2, je±li n jest parzyste; g(n) = 3n + 1, w przeciwnym przypadku. g(n) = if (n jest parzyste) then n/2 else 3n + 1. Denicja implicite: h(n) = ım:n. (3 m n) (n < 3 (m + 1)) f : A ozcza,»e f jest funkcj z A do. (Ka»demu a A przypisane jest dokªadnie jedno f (a).) A lub A ozcza zbiór wszystkich funkcji z A do. f : A ozcza,»e f jest funkcj cz ±ciow z A do. (Niektórym a A przypisane s f (a).) Dziedzi funkcji Dom(f ) = {x A f (x) jest okre±lone} (Je±li f : A, to Dom(f ) = A.)

Równo± funkcji Funkcje Dla f, g : A, f = g wtedy i tylko wtedy, gdy x :A. f (x) = g(x); f g wtedy i tylko wtedy, gdy x :A. f (x) g(x). Zbiór warto±ci funkcji f : A to zbiór Rg(f ) = {y x A. f (x) = y} Je±li f : A, to Dom(f ) = A oraz Rg(f ). Wykres funkcji: W(f ) = { x, y f (x) = y} Obci cie funkcji f : A do podzbioru C A, to taka funkcja f C : C,»e f C (a) = f (a) dla a C. Funkcje o tym samym wykresie s równe. Wtedy Dom(f C ) = C. f : A wiczenie Funkcja ró»nowarto±ciowa (injekcja), ozn. f : A x, y A (x y f (x) f (y)) x, y A (f (x) = f (y) x = y) Funkcja (surjekcja), ozn. f : A y x A (f (x) = y) = Rg(f ) Funkcja ró»nowarto±ciowa i, to bijekcja (f : A ). Niech f : P(N) P(N) P(N) b dzie taka,»e f ( C, D ) = C D, dla dowolnych C, D N. Czy funkcja f jest ró»nowarto±ciowa? Odpowied¹: Nie, bo przykªad f ( {0}, {1} ) = = f ( {2}, {1} ). Czy funkcja f jest P(N)? Odpowied¹: Tak, bo dla dowolnego A P(N) mamy A = f ( A, A ).

wiczenie: Niech ϕ : P(A ) P(A), gdzie: ϕ( )(b) = {a A a, b }, dla dowolnego P(A ) i dowolnego b. Pokaza,»e ta funkcja jest ró»nowarto±ciowa. Rozwi zanie: Dla Σ ma zachodzi ϕ( ) ϕ(σ). Niech wi c Σ. Co to zczy? e istnieje para x, y le» ca do Σ, lub para x, y le» ca do Σ. Przypu± my,»e zachodzi pierwszy przypadek (drugi jest podobny). Mamy pokaza,»e ϕ( ) ϕ(σ). Co to zczy? Trzeba wskaza takie b,»eby ϕ( )(b) ϕ(σ)(b). Na to wystarczy wskaza takie a,»e a, b, ale a, b Σ. Wystarczy przyj b = y i a = x. wiczenie: Niech ϕ : P(A ) P(A), gdzie: ϕ( )(b) = {a A a, b }, dla dowolnego P(A ) i dowolnego b. Pokaza,»e ta funkcja jest P(A). Rozwi zanie: Ka»dy element zbioru P(A) ma by warto±ci funkcji ϕ. Elementy zbioru P(A) to funkcje z do P(A). Rozpatrzmy wi c dowoln funkcj F : P(A). Szukamy takiego zbioru,»e F = ϕ( ). Czyli takiego,»e F (b) = ϕ( )(b), dla dowolnego b. Iczej, F (b) = {a A a, b }. Nale»y wybra = { a, b a F (b)}. Wtedy: F (b) = {a A a F (b)} = {a A a, b }. Funkcja odwrot do f : A Wtedy f 1 (y) = ıx A. f (x) = y. f 1 (y) = x f (x) = y. to funkcja f 1 : A W szczególno±ci f 1 (y) jest okre±lone dla y Rg(f ), i przyjmuje wszystkie warto±ci w zbiorze Dom(f ): f 1 : Rg(f ) Dom(f ). Funkcja odwrot jest ró»nowarto±ciowa, bo je±li f 1 (y) = f 1 (z) = x, to y = f (x) = z. Ostatecznie: f 1 : Rg(f ) Dom(f ). f 1 : Rg(f ) Dom(f ) Wniosek: Je±li f : A, to f 1 : Rg(f ) A. (bo wtedy Dom(f ) = A) Je±li f jest bijekcj z A do to f 1 jest bijekcj z do A. (bo wtedy Rg(f ) = ).

Zªo»enie funkcji Niech f : A oraz g : C. Zªo»eniem funkcji f i g zywamy funkcj g f : A C okre±lon równiem (g f )(x) = g(f (x)). Zªo»enie funkcji Niech f : A oraz g : C. Zªo»eniem funkcji f i g zywamy funkcj g f : A C okre±lon równiem (g f )(x) = g(f (x)). Fakt 1) Je±li f : A, g : C i h : C D, to h (g f ) = (h g) f. 2) Je±li f : A, to f 1 f = id A oraz f f 1 = id. 3) Je±li f : A, to f id A = f = id f. Fakt 1) Je±li f : A oraz g : C to g f : A C. 2) Je±li f : A oraz g : C to g f : A C. Sumowanie funkcji Funkcje f, g s zgodne, gdy f (x) = g(x), dla dowolnego x Dom(f ) Dom(g). Je±li f i g s zgodne, to ma sens denicja { f (x), je±li x Dom(f ); h(x) = g(x), je±li x Dom(g). Funkcj t zywamy sum funkcji f i g. Obraz podzbioru C A przy przeksztaªceniu f : A A f f (C) C 3 f (C) = {f (a) a C}.

Obraz Niech f : A. Obraz zbioru C A przy przeksztaªceniu f to zbiór f (C) = {b a Dom(f ) (a C f (a) = b)}. Iczej: f (C) = {f (a) a C}. Inne ozczenia obrazu: f (C), f [C]. Przeciwobraz D przy przeksztaªceniu f : A A f 1 (D) f 3 D f 1 (D) = {a A a Dom(f ) f (a) D} Przeciwobraz wiczenie Niech f : P(N) P(N) P(N) b dzie taka,»e f ( C, D ) = C D, dla dowolnych C, D N. Przeciwobraz zbioru D przy f : A to zbiór: f 1 (D) = {a A a Dom(f ) f (a) D}. Uwaga: Ozczenie f 1 (D) mo»e by dwuzczne (?) Zle¹ przeciwobraz f 1 ({N}). Rozwi zanie: f 1 ({N}) = { C, D f ( C, D ) {N}} = { C, D C D = N} = { N, N }

wiczenie Produkt uogólniony Niech f : P(N) P(N) P(N) b dzie taka,»e f ( C, D ) = C D, dla dowolnych C, D N. Zle¹ obraz f (P(Parz) P(Parz)). Rodzi indeksowa {A t } t T podzbiorów D, to taka funkcja A : T P(D),»e A(t) = A t, dla dowolnego t T. Rozwi zanie: Niech L = f (P(Parz) P(Parz)). L = {f (C, D) C, D P(Parz) P(Parz)} = {C D C Parz D Parz} Produkt uogólniony rodziny indeksowanej {A t } t T podzbiorów D, to zbiór t T A t = {f :T D t T.f (t) A t } = P(Parz) f t T A t Dom(f ) = T t T. f (t) A t. Istotnie: Je±li C, D Parz, to C D Parz, zatem L P(Parz). Je±li E Parz, to E = E E, zatem P(Parz) L. Uwaga: Je±li A t = A, dla wszystkich t T, to t T A t = A T. wiczenie Zbiory t T A t t i t T A t t T t s takie same. Zbiory t T A t t i t T A t t T t niekoniecznie. Na przykªad dla T = N, A t = {0}, t = {1}, do pierwszego produktu le» wszystkie ci gi zerojedynkowe, do drugiego tylko ci gi staªe.